Ilmuwan Sinkronkan 105.000 Nano-Oscillator dalam 45 Nanodetik

Telset.id – Sebuah terobosan dalam komputasi berbasis osilator berhasil dicapai oleh para ilmuwan. Mereka sukses menyinkronkan 105.000 nano-oscillator hanya dalam waktu 45 nanodetik dengan konsumsi energi yang sangat rendah, membuka jalan bagi generasi baru akselerator AI dan sistem komputasi analog.

Pencapaian ini merupakan lompatan besar dari demonstrasi sebelumnya yang hanya melibatkan 64 osilator. Dengan kata lain, tim peneliti berhasil meningkatkan skala grid secara dramatis, hampir 1.000 kali lipat dari eksperimen sebelumnya. Setiap osilator dalam grid ini berukuran sangat kecil, hanya 10-20 nanometer, dan memanfaatkan putaran magnetik inheren untuk berosilasi, mirip seperti riak air yang menyebar di permukaan.

Yang paling menarik, waktu yang dibutuhkan untuk menyinkronkan seluruh grid hampir tidak bertambah secara signifikan seiring bertambahnya jumlah osilator. Dengan 100 osilator, waktu sinkronisasi hanya 10 nanodetik, dan dengan 105.000 osilator, waktu tersebut hanya naik menjadi 45 nanodetik. Hal ini membuktikan bahwa teknologi komputasi osilator ini dapat diskalakan secara efisien.

Apa artinya ini bagi dunia komputasi? Grid osilator dapat memecahkan kelas masalah tertentu yang dapat direpresentasikan melalui gelombang yang merambat. Secara umum, hampir semua hal yang melibatkan gelombang, statistik, perkiraan, dan pengenalan pola dapat diimplementasikan. Penelitian ini secara spesifik menyebutkan bahwa mesin Ising dan reservoir computing adalah dua contoh arsitektur komputasi yang bisa dijalankan oleh grid osilator.

Pada masa depan, grid ini bisa menjadi dapat diprogram dengan memanipulasi frekuensi, fase, dan kekuatan kopling osilator. Hasil perhitungan kemudian dibaca dengan mengukur bagaimana grid tersebut mencapai keadaan sinkron. Proses ini sangat efisien secara energi dan sangat cepat.

Dari segi aplikasi praktis, teknologi ini memiliki potensi besar di berbagai bidang. Beberapa di antaranya adalah jaringan komunikasi berkecepatan tinggi, pemodelan keuangan dan ilmiah, analitik data waktu nyata, dan yang paling penting, akselerasi AI. Makalah penelitian ini secara spesifik mencatat bahwa grid osilator dapat beroperasi pada puluhan GHz dengan konsumsi energi yang sangat rendah.

Waktu 45 nanodetik untuk stabilisasi grid osilator ini kurang lebih analog dengan waktu yang dibutuhkan CPU biasa untuk melakukan satu kalkulasi di seluruh matriks. Ini menunjukkan kecepatan luar biasa dari pendekatan komputasi ini.

Keunggulan lain dari komputasi osilator dibandingkan komputasi kuantum adalah pada kejelasan sinyal. Planet Mirip Bumi mungkin membutuhkan teknologi canggih untuk diamati, namun sinyal dari osilator ini sangat mudah dibaca. Tidak seperti komputasi kuantum yang membutuhkan koreksi kesalahan yang ekstensif dan sulit untuk menjaga koherensi, susunan osilator menghasilkan sinyal yang sangat jelas setelah stabil. Faktor kualitas dari eksperimen osilator ini mencapai lebih dari satu juta, yang berarti frekuensi gelombang yang dihasilkan sangat terdefinisi dengan baik dan mudah dibaca, persis seperti nada pasti yang dihasilkan oleh garpu tala.

Penelitian ini merupakan langkah maju yang signifikan dalam komputasi berbasis osilator. Keberhasilan menyinkronkan 105.000 osilator dalam skala nanometer membuktikan bahwa teknologi ini tidak hanya cepat dan efisien, tetapi juga dapat diskalakan untuk aplikasi dunia nyata. Meta Investasi Tambahan untuk infrastruktur data center menunjukkan betapa besarnya kebutuhan komputasi saat ini, dan terobosan ini bisa menjadi solusi yang lebih efisien.

Dengan potensi untuk beroperasi pada puluhan GHz dan konsumsi daya yang sangat rendah, grid osilator ini dapat menjadi fondasi bagi generasi baru akselerator AI dan sistem komputasi khusus yang mampu memecahkan masalah kompleks dengan kecepatan dan efisiensi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Ini adalah era baru dalam komputasi yang menjanjikan.