Počítač kulečníkové koule je logický model pro provádění reverzibilních výpočtů , mechanický počítač založený na Newtonových pohybových zákonech a navržený v roce 1982 Edwardem Fredkinem a Tommaso Toffoli [1] .
Namísto použití elektronických signálů jako v konvenčním počítači von Neumannovy architektury používá principy pohybu kulečníkových koulí bez tření . Kulečníkový počítač lze použít ke studiu vztahu mezi vratnými výpočty a vratnými procesy ve fyzice.
Kulečníkový počítač modeluje booleovské logické obvody , které místo drátů používají dráhy, po kterých se koule pohybují ohraničené stěnami: signál je kódován přítomností nebo nepřítomností kuliček na drahách a logická hradla jsou modelována pomocí kolizí kuliček na křižovatkách. z cest. Zejména lze volit dráhy kuliček takovým způsobem, aby se získalo Toffoliho hradlo , univerzální reverzibilní logické hradlo , se kterým lze získat jakékoli jiné reverzibilní logické hradlo. To znamená, že správně zvolený kulečníkový počítač je schopen provádět libovolné výpočty [2] .
Kulečníkový počítač lze modelovat pomocí různých typů reverzibilních celulárních automatů , včetně blokového a druhého řádu . V takových modelech se kuličky pohybují konstantní rychlostí podél souřadnicových os, což je dostatečné pro modelování logických obvodů. Kuličky i stěny odpovídají některým skupinám živých (obsahujících 1) buněk a okolní pole je vyplněno mrtvými (obsahujícími 0) buněk [3] .
Také kulečníkový počítač lze implementovat pomocí živých krabů vojáků druhu Mictyris guinotae jako kulečníkových koulí [4] [5] [6] .