量子计算机也许还需要几十年才能准备好解决当今经典计算机无法快速有效解决的问题，但新兴的“概率计算机”可以弥合经典计算和量子计算之间的鸿沟。

日本普渡大学（PurdueUniversity）和东北大学（Tohoku University）的工程师建造了第一个硬件，演示了概率计算机（称为p位）的基本单元是如何执行量子计算机通常需要执行的计算的。

这项研究发表在星期三（9月18日）的《自然》杂志上，介绍了一种设备，作为建立概率计算机的基础，以更有效地解决药物研究、加密和网络安全、金融服务、数据分析和供应链物流等领域的问题。

今天的计算机以0和1的形式存储和使用信息，称为位。量子计算机使用的量子位可以同时是零和一。2017年，普渡大学电气与计算机工程杰出教授苏普里约达塔（Supriyo Datta）领导的普渡大学研究小组提出了一种使用p位的概率计算机的想法，p位在任何给定时间都可以是0或1，并在两者之间迅速波动。

“用量子位可以解决的问题有一个有用的子集，也可以用p位来解决。达塔说：“你可能会说p比特是‘穷人的量子位’。”。

而量子比特需要真正的低温运行，P比特在室温下工作，就像今天的电子学一样，所以现有的硬件可以适应建立一个概率计算机，研究人员说。

研究小组制造了一种改进型磁阻随机存取存储器（MRAM）的设备，目前某些类型的计算机使用它来存储信息。这项技术利用磁铁的方向来产生对应于零或一的电阻状态。

日本东北大学的研究人员威廉·博德斯（William Borders）、舒介·富卡米（Shusuke Fukami）和大野秀夫（Hideo Ohno）改变了MRAM装置，使其故意不稳定，以更好地促进p位的波动能力。普渡大学的研究人员把这个装置和晶体管结合起来，建立了一个三端装置，其波动可以被控制。八个这样的p位单元相互连接，以建立一个概率计算机。

这个电路成功地解决了通常被认为是“量子”问题：把35161和945这样的数字分解成更小的数字，这种计算称为整数分解。这些计算完全在当今经典计算机的能力范围内，但研究人员认为，本文中演示的概率方法将占用更少的空间和能量。

“在芯片上，这个电路所占的面积与晶体管相同，但执行的功能却需要数千个晶体管才能完成。普渡大学电气和计算机工程专业的博士生艾哈迈德泽什恩珀尔维兹说：“它的工作方式还可以通过大量p位的并行操作来加快计算速度。”。

实际上，要解决更大的问题需要数百个p位，但研究人员说，这并不遥远。

普渡大学电子与计算机工程博士后助理KeremCamsari说：“在不久的将来，p-bits可以更好地帮助机器像人类一样学习，或者优化商品进入市场的路线。”