Computadoras que usan la lógica ternaria y su unidad de datos más pequeña tiene 3 valores
Una computadora ternaria , también llamada computadora trinaria , es aquella que utiliza lógica ternaria (es decir, base 3 ) en lugar del sistema binario más común (es decir, base 2 ) en sus cálculos. Las computadoras ternarias usan trits, en lugar de bits binarios .
La computación ternaria trata con tres estados discretos, pero los dígitos ternarios se pueden definir de manera diferente: [1]
Las computadoras cuánticas ternarias utilizan qutrits en lugar de trits. Un qutrit es un estado cuántico que es un vector unitario complejo en tres dimensiones, que se puede escribir como en la notación bracket . [2] Las etiquetas dadas a los vectores base ( ) se pueden reemplazar con otras etiquetas, por ejemplo las dadas anteriormente.
A menudo reflexiono que si en la infancia de la sociedad se hubiera adoptado la notación ternaria en lugar de la notación denaria, máquinas como las actuales habrían existido mucho antes de que esto hubiera sido común, ya que la transición del cálculo mental al mecánico habría sido muy obvia y simple.
— Thomas Fowler , carta a Sir George Biddell Airy [3]
Una de las primeras máquinas calculadoras, construida enteramente de madera por Thomas Fowler en 1840, funcionaba en ternario equilibrado. [4] [5] [3] La primera computadora ternaria electrónica moderna, Setun , fue construida en 1958 en la Unión Soviética en la Universidad Estatal de Moscú por Nikolay Brusentsov , [6] [7] y tenía notables ventajas sobre la binaria. computadoras que eventualmente lo reemplazaron, como un menor consumo de electricidad y un menor costo de producción. [ cita necesaria ] En 1970, Brusentsov construyó una versión mejorada de la computadora, a la que llamó Setun-70. [6] En los Estados Unidos, el emulador informático ternario Ternac que funciona en una máquina binaria se desarrolló en 1973. [8] : 22
La computadora ternaria QTC-1 fue desarrollada en Canadá. [9]
La computación ternaria se implementa comúnmente en términos de ternario equilibrado , que utiliza los tres dígitos −1, 0 y +1. El valor negativo de cualquier dígito ternario balanceado se puede obtener reemplazando cada + por un − y viceversa. Es fácil restar un número invirtiendo los dígitos + y − y luego usando la suma normal. El ternario equilibrado puede expresar valores negativos tan fácilmente como positivos, sin la necesidad de un signo negativo inicial como ocurre con los números no equilibrados. Estas ventajas hacen que algunos cálculos sean más eficientes en ternario que en binario. [10] Teniendo en cuenta que los signos de los dígitos son obligatorios y que los dígitos distintos de cero son de magnitud 1 únicamente, la notación que elimina los '1 y utiliza sólo el cero y los signos + − es más concisa que si se incluyen los unos.
La computación ternaria se puede implementar en términos de ternario desequilibrado, que utiliza los tres dígitos 0, 1, 2. El 0 y 1 originales se explican como una computadora binaria ordinaria , pero en su lugar utiliza 2 como corriente de fuga .
El primer diseño de semiconductor ternario desequilibrado del mundo en una oblea grande fue implementado por el equipo de investigación dirigido por Kim Kyung-rok en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan en Corea del Sur, lo que ayudará al desarrollo de microchips de baja potencia y alta computación en el futuro. Este tema de investigación fue seleccionado como uno de los proyectos futuros financiados por Samsung en 2017, publicado el 15 de julio de 2019. [11]
Con la llegada de los componentes binarios para computadoras producidos en masa, las computadoras ternarias han perdido importancia. Sin embargo, Donald Knuth sostiene que se volverán a desarrollar en el futuro para aprovechar la elegancia y eficiencia de la lógica ternaria. [10] Una posible forma de que esto suceda es combinando una computadora óptica con el sistema de lógica ternaria . [12] Una computadora ternaria que usa fibra óptica podría usar oscuridad como 0 y dos polarizaciones ortogonales de luz como +1 y −1. [13]
La unión de Josephson se ha propuesto como una celda de memoria ternaria equilibrada, que utiliza corrientes superconductoras circulantes, ya sea en el sentido de las agujas del reloj, en el sentido contrario a las agujas del reloj o apagadas. "Las ventajas del circuito de memoria propuesto son la capacidad de cálculo de alta velocidad, el bajo consumo de energía y una construcción muy simple con menos elementos debido al funcionamiento ternario". [14]
La computación ternaria se muestra prometedora para implementar modelos de lenguajes grandes (LLM) rápidos y potencialmente otras aplicaciones de IA, en lugar de la aritmética de punto flotante. [15]
En la novela Time Enough for Love de Robert A. Heinlein , las computadoras inteligentes de Secundus, el planeta en el que se desarrolla parte de la historia, incluida Minerva, utilizan un sistema ternario desequilibrado. Minerva, al informar el resultado de un cálculo, dice "trescientos cuarenta y un mil seiscientos cuarenta... la lectura ternaria original es unidad par par coma unidad nil nil coma unidad par par coma unidad nil nil punto cero". [dieciséis]
Con la aparición de los transistores de nanotubos de carbono , muchas investigaciones han mostrado interés en diseñar puertas lógicas ternarias usándolos. Durante 2020-2024 se publicaron más de 1000 artículos sobre este tema en IEEE Xplore . [17]
