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传统电子计算机遵循图灵机模型,数据只能像 “被囚禁在方格中” 一样串行处理,导致处理 NP 完全问题时计算量呈指数级爆炸。而探针计算机的底层逻辑基于许进教授 2016 年提出的探针机理论,其创新点在于:
全并行架构:数据以多维空间形式自由组合,任意两个数据可直接交互,无需按顺序逐个处理。例如,在处理 50个城市的旅行商问题时,传统计算机需遍历 65 位数的路径组合,而探针计算机可在 10.8 秒内完成 3 的 2000 次方级别的搜索。
生物启发设计:借鉴 DNA 分子杂交技术,数据载体采用纳米颗粒与 DNA 复合材料,模拟神经递质传递机制,使计算过程天然具备并行性。
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不懂但冒昧推测下,数据之间可以互相交互,那么数据就不可能是虚拟的而有物理属性不然无从交互。大概有点像三体里的人列计算机,没有集中的中央处理单元,每个人就是数据单元,按一定规则互动就完成计算。自然界群居昆虫就是这样,个体其实没有智力,但按照一定规则互动最后能完成高度复杂的群体任务。
举个熟悉的例子,一群人要按高矮排序。传统计算机方法是有个领队每次领一个人来和之前的逐次比,人数越多计算量越大;另一种方法是每个人看到前面人比自己高就越过他,并行处理很快也不需要领队。
上面说数据载体采用纳米颗粒与DNA 复合材料,不负责任猜测下,大概做成特定结构后材料单元可以互相按特定规律结合,类似零件上有各种带磁力的拼接头,自然就完成更大的结构例如路径组合,探针估计是用来检测完成的结构。