Fjäril? Ett klassiskt kaotiskt fenomen, Lorenzattraktorn. Figuren skapas av en punkt som rör sig i en bana, styrd av matematiska regler. Den kan skenbart slumpmässigt hoppa från den ena spiralen till den andra när som helst. Det har bevisats matematiskt att punkten aldrig någonsin återkommer till samma bana.

Ibland är kaos den kortaste vägen mellan två tillstånd.
Det anser åtminstone William Ditto och hans kollegor på företaget Chaologix. Chaologix utnyttjar matematiskt kaos för att konstruera en helt ny typ av kretsar.

Chaologix kretsar, som hittills bara demonstrerats med prototyper, kan ställa om sig mellan olika funktioner på mycket kort tid. En huvudprocessor kan bli en grafikprocessor på någon nanosekund (miljarddels sekund).

Inte nog med det. William Ditto utvecklar också kaotisk datalagring. Kaos borde vara det sista man vill ha i datalagring, eftersom det är meningen att man ska hitta informationen kvickt, men William Ditto arbetar (på fullt allvar) på en kaotisk sökmaskin.

De som har bekantat sig med kaosteorin, som var en modevetenskap på 1990-talet, vet vilken sorts kaos som Chaologix är uppkallat efter. När matematiker och fysiker talar om kaos menar de inte en slumpmässig röra. Strikt talat är det svårt att tala om slumpmässighet i naturen, för allt som händer har ju en orsak.

Matematikens och naturvetenskapens kaos har också orsaker. Men i vissa fall blir förhållandet mellan orsak och verkan så oförutsägbart att det ser ut som kaos. En liten förändring av orsaken leder till ett dramatiskt annorlunda utfall. Som kaosteorins moderna skapare Edward Lorenz uttryckte det: en fjäril som fladdrar med vingarna i Brasilien kan orsaka en tornado i Texas.

Kaotiska fenomen är inte ovanliga, men ingenjörer brukar se till att de inte uppstår. Om en maskin börjar skaka kraftigt, om en högtalare börjar tjuta så kan det vara kaos. Det kan ha utlösts av en svag störning i exakt fel ögonblick. Ofta räcker det med den klassiska sparken för att återställa icke-kaos.
Om man kan följa ett kaotiskt förlopp hela vägen från fjärilen i Brasilien till virvelvinden i Texas upptäcker man att det är en serie snabbt föränderliga tillstånd.

De som är bekanta med så kallade cellautomater kan se att ett kaotiskt förlopp är en ovanligt snabb och kreativ cellautomat.

Vad William Ditto och hans medarbetare på Chaologix säger att de kan göra, och har visat med prototyper, är att stoppa det kaotiska förloppet i exakt rätt ögonblick.

Att sätta igång ett kaotiskt förlopp i en krets är inget problem. Blivande kretskonstruktörer lär sig hur man gör bara för att de ska veta hur man undviker kaos.

Chaologix använder i stället kaos som en resurs.
Historien började 1997 när William Ditto träffade den indiska forskaren Sudeshna Sinha, expert på icke-linjär dynamik. De diskuterade så kallad esoterisk datateknik som dna- och kvantdatorer och spekulerade i att använda kaos.

De kom fram till att bakom det kaos som ibland uppträder i processorer – och som redan då ibland skapades med avsikt, till exempel för att generera slumptal – fanns regelbundna mönster. Med en elektronisk motsvarighet till den klassiska sparken i exakt rätt ögonblick borde man kunna få processorn att stabilisera sig i ett användbart tillstånd.

William Ditto och Sudeshna Sinha använde en stor del av 00-talet till experiment och simuleringar.

2005 hade de konstruerat en logisk krets som visade att deras teori höll måttet. De kallade den för chaogate, kaotisk grind.

Kretsen kunde ställa om sig mellan två logiska villkor, från det villkor som kallas för NOR (varken A eller B) till det som kallas för NAND (inte både A och B samtidigt).

Kretsen var inte särskilt behändig. En vanlig logisk krets består kanske av hundra transistorer. Den här hade tusen. Men den kunde ställa om sig från NOR till NAND på en nanosekund.

– Vi behöver inte konstruera kretsarna, säger William Ditto, de finns redan där.

Konsten är att se när rätt mönster har uppstått och frysa då.
William Ditto har startat ett företag, Chaologix, för att tillverka och sälja kaotiska kretsar. Chaologix har krympt kretsen till 120 transistorer. En kommande konstruktion har bara 22 transistorer.

Vad kan man då ha det här till?

Intel behöver inte känna sig hotat. Men en tänkbar marknad kan vara mobiltelefontillverkarna. De använder skräddarsydda kretsar som kallas för application specific integrated circuits, asics. Sådana utvecklas för varje ny produkt och tillverkas i specialbyggda processer som kostar miljoner för varje ny krets.

Den uppenbara lösningen är omställbara kretsar. Sådana finns redan och kallas för field programmable gate arrays, fpga. Felet med fpga-kretsar är att de är oekonomiska. De flesta transistorer på en fpga används för omställningarna, en bråkdel används för den arbetsuppgift som ska lösas.

William Ditto har konstruerat en kaotisk motsvarighet till en fpga-krets. Den har 5 000 transistorer i stället för normala 15 000. Dessutom ställer den om sig på ett ögonblick.