Datorer spelar en viktig roll i många aspekter av livet idag. Digitala datorer är de mest använda, medan kvantdatorer är välkända. De minst kända datorerna är dock de så kallade Stokastiska Pulsdatorerna. Deras arbete är baserat på högst parallella logiska operationer mellan tåg av elektriska pulser, där pulserna sker vid slumpmässiga tidpunkter, som i neuroner, nervcellerna i hjärnan hos människor och däggdjur.

Den främsta motivationen för det växande intresset för forskning om RPC-datorer under det senaste decenniet är förhoppningen att de snabbare och med mindre energi skulle kunna lösa de konsumtionsuppgifter som normalt är lätta för levande varelser, men svåra för digitala datorer, såsom omedelbara svar på stimuli, mönsterigenkänning, robusthet mot fel och skador i systemet, inlärning och autonomi.

I en nyligen publicerad studie publicerad i Scientific Reports , beskriver forskare från Croatian Center of Excellence for Advanced Materials and Sensors, Dr. Mario Stipčević vid Ruđer Bošković Institute (RBI) och Mateja Batelić, en student vid naturvetenskapliga fakulteten vid University of Zagreb (FS), Kroatien, nya eller förbättrade versioner av RPC-kretsar som använder kvant-slumpmässighet för första gången, men som också går ett betydande steg längre och lägger den första grunden för RPC-kretsteori.

Nämligen, medan kretsar för att bearbeta information i en digital dator kan sättas ihop från logiska kretsar som byggstenar baserade på den välkända booleska teorin, finns en liknande teori för RPC-kretsar ännu inte. Därför är syntesen av kretsar för en RPC begränsad till försök och fel genom experiment eller simulering.

"Den centrala delen av vår artikel är formuleringen och beviset för den så kallade entropibudgetsatsen, som kan användas för att enkelt verifiera om en given matematisk (eller logisk) operation kan utföras eller "beräknas" av vilken fysisk krets som helst, och om så är fallet, hur mycket överskott av entropi måste vara tillgänglig för en krets för att utföra den givna operationen.

"I den här artikeln demonstrerar vi satsen med hjälp av flera exempel på matematiska operationer. Det kanske mest intressanta beviset är förekomsten av en deterministisk halvsummakrets (a + b) / 2. Denna krets är dock inte känd ännu, och att hitta det är en utmaning för vidare forskning", säger Mario Stipčević, chef för Laboratory of Photonics and Quantum Optics vid Ruđer Bošković Institute.