Las computadoras juegan un papel importante en muchos aspectos de la vida actual. Las computadoras digitales son las más utilizadas, mientras que las computadoras cuánticas son muy conocidas. Sin embargo, las computadoras menos conocidas son las llamadas Computadoras de Pulso Estocástico. Su trabajo se basa en operaciones lógicas altamente paralelas entre trenes de pulsos eléctricos, donde los pulsos ocurren en momentos aleatorios, como en las neuronas, las células nerviosas en el cerebro de humanos y mamíferos.

La principal motivación del creciente interés en la investigación de las computadoras RPC en la última década es la esperanza de que puedan resolver más rápido y con menos consumo de energía las tareas que normalmente son fáciles para los seres vivos, pero difíciles para las computadoras digitales, como las respuestas instantáneas a estímulos, reconocimiento de patrones, robustez ante errores y daños en el sistema, aprendizaje y autonomía.

En un estudio reciente publicado en Scientific Reports , investigadores del Centro croata de excelencia para materiales y sensores avanzados, el Dr. Mario Stipčević del Instituto Ruđer Bošković (RBI) y Mateja Batelić, estudiante de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Zagreb (FS), Croacia, describen nuevos o versiones mejoradas de circuitos RPC que utilizan la aleatoriedad cuántica por primera vez, pero también van un paso más allá y sientan las primeras bases para la teoría de circuitos RPC.

Es decir, mientras que los circuitos para procesar información en una computadora digital pueden ensamblarse a partir de circuitos lógicos como bloques de construcción basados ​​en la conocida teoría booleana, todavía no existe una teoría similar para los circuitos RPC. Por lo tanto, la síntesis de circuitos para un RPC se limita a prueba y error mediante experimentación o simulación.

'"La parte central de nuestro artículo es la formulación y prueba del llamado teorema del presupuesto de entropía, que se puede usar para verificar fácilmente si una operación matemática (o lógica) determinada se puede realizar o 'calcular' mediante cualquier circuito físico, y si es así, cuánto exceso de entropía debe estar disponible para un circuito para realizar la operación dada.

"En este artículo, demostramos el teorema usando varios ejemplos de operaciones matemáticas. Quizás la prueba más interesante es la existencia de un circuito determinista de media suma (a + b) / 2. Sin embargo, este circuito aún no se conoce, y encontrar es un desafío para futuras investigaciones", dice Mario Stipčević, jefe del Laboratorio de Fotónica y Óptica Cuántica del Instituto Ruđer Bošković.