Un gruppo del Politecnico di Milano ha sviluppato un circuito elettronico in grado di risolvere un sistema di equazioni lineari in un'unica operazione nella scala temporale di poche decine di nanosecondi. Le prestazioni di questo nuovo circuito sono superiori non solo ai classici computer digitali, ma anche ai computer quantistici. Presto sarà possibile sviluppare una nuova generazione di acceleratori di calcolo che rivoluzioneranno la tecnologia dell'intelligenza artificiale.

Risolvere un sistema di equazioni lineari significa trovare il vettore sconosciuto X che soddisfa l'equazione Ax =b, dove A è una matrice di coefficienti e b è un vettore noto. Risolvere questo problema, un computer digitale convenzionale esegue un algoritmo che richiede diverse operazioni, traducendosi così in un notevole dispendio di tempo ed energia.

Il nuovo circuito, che è stato sviluppato nell'ambito del progetto europeo ERC Resistive Switch Computing Beyond CMOS (RESCUE), risolve sistemi di equazioni lineari (Ax=b) grazie ad un innovativo metodo di calcolo in memoria, dove i coefficienti della matrice A sono memorizzati in un dispositivo speciale chiamato memristor. Il memristore è in grado di memorizzare valori analogici, quindi una matrice di memristori può mappare fisicamente una matrice di coefficienti A all'interno del circuito, accelerando così fortemente il calcolo.

Il circuito memristore è stato testato e validato su un'ampia serie di problemi algebrici, come il ranking dei siti internet e la soluzione di complicate equazioni differenziali tra cui l'equazione di Schrödinger per il calcolo della funzione d'onda quantistica per un elettrone. Tutti questi problemi vengono risolti in un'unica operazione.

Questi risultati sono stati pubblicati nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .