来自《新科学家》
研究人员近日成功开发出一种独特的“热力学计算机”，通过利用自然界的随机噪音，实现了世界计算科学史上的一项突破。这一创新性技术拓宽了计算机科学的边界，为未来的计算机设计带来了全新的可能性。
传统计算机依赖于硅芯片等组件来实现数据的存储和处理，而这一新型计算机却利用了热力学的原理。通过控制系统与环境之间的热量流动和温度差异，这台计算机利用随机噪音产生的微弱热量进行计算。从根本上讲，这是一种能够将噪音转化为有用信息的革命性方式。
这种“热力学计算机”的核心原理在于热量的不可逆性。根据热力学第二定律，热量会从高温向低温传导，而这种传导过程是不可逆的，从而产生了热噪音。以往，热噪音一直被认为是计算过程中的干扰信号，而现在，研究人员却将其转化为了智能计算的关键。
这项研究突破的最大挑战之一在于如何解决噪音问题。噪音干扰常常引发计算错误，因此，研究团队采用了一种聪明的方法来应对这个问题。他们利用了“随机预测算法”，通过预测随机噪音的发展趋势，及时校正并修复计算过程中产生的错误。
这一突破性发现不仅带来了计算科学的新篇章，而且也有望为节能和环保领域带来福音。相比传统计算机，这种热力学计算机在能源消耗上表现出显著的优势。其利用的热能源可直接从周围环境中获取，减少了封装和冷却等部件的需求，从而大幅降低了能源消耗。
科学家对这一“热力学计算机”的应用前景充满信心。他们相信，该技术有望在大规模计算和智能系统领域发挥重要作用，为日益增长的数字化社会提供高效、低能耗的解决方案。此外，该技术还具备极高的安全性，因为噪音是完全随机的，且无法被拷贝或轻易干扰。
尽管这台“热力学计算机”仍处于研究阶段，但这一突破为全球计算科学界带来了新的里程碑。人类或许将迎来一种全新的计算机时代，其中随机噪音成为了思维的源泉，熵变成了计算的利器。
作为计算科学的重要里程碑，这项突破性技术再次证明了科学的无穷魅力。未来，我们可以期待这种热力学计算机的蓬勃发展，为人类带来更多的科技奇迹，引领着我们进入一个光明的数字时代。
原文链接：https://www.newscientist.com/article/2412212/first-thermodynamic-computer-uses-random-noise-to-calculate/
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