- Машина Изинга на основе параметрического генератора Джозефсона (arXiv)
Автор: Сасан Размха, Мехди Камаль, Нобуюки Ёсикава, Масуд Педрам.
Аннотация: Машины Изинга стали многообещающим решением для быстрого решения NP-полных задач комбинаторной оптимизации, превосходящим возможности традиционных вычислительных методов. Эффективно определяя основное состояние гамильтониана в процессе отжига, машины Изинга могут эффективно дополнять центральные процессоры в решении задач оптимизации. Для реализации этих машин Изинга необходим бистабильный осциллятор для имитации атомных вращений и взаимодействий модели Изинга. В этом исследовании представлена плиточная структура на основе параметрического генератора Джозефсона (JPO), служащая фундаментальной единицей для масштабируемых машин Изинга на основе сверхпроводников. Используя бистабильную природу JPO, которые представляют собой генераторы на основе сверхпроводников, предлагаемая машина может работать на частотах 7,5 ГГц, потребляя при этом значительно меньше энергии (на три порядка), чем системы на основе КМОП. Кроме того, совместимость предлагаемой тайловой структуры с архитектурой Лехнера-Хауке-Цоллера (LHZ) обеспечивает ее жизнеспособность для крупномасштабной интеграции. Мы провели моделирование плитки в шумной среде, чтобы проверить ее функциональность. Мы проверили его эксплуатационные характеристики, сравнив результаты с аналитическим решением его гамильтоновой модели. Эта проверка демонстрирует осуществимость и эффективность плитки на основе JPO при реализации машин Изинга, открывая новые возможности для эффективной и масштабируемой комбинаторной оптимизации в квантовых вычислениях.
2. Глобальное смещение с использованием аппаратного искусственного термина Зеемана в Spinwave Ising Machines (arXiv)
Автор : Виктор Х. Гонсалес, Артем Литвиненко, Роман Химин, Йохан Окерман.
Аннотация: Машина Изинга спиновых волн (SWIM) — это недавно предложенный тип аппаратного решателя с временным мультиплексированием для комбинаторной оптимизации, который использует обратную связь и фазочувствительное усиление для отображения гамильтониана Изинга в бинаризованные по фазе распространяющиеся РЧ-импульсы спиновых волн в иттрий- Железо-гранатовая пленка (ЖИГ). В этой работе мы увеличиваем математическую сложность SWIM, добавляя глобальный член Зеемана к 4-спиновому гамильтониану MAX-CUT, используя непрерывный внешний электрический сигнал с той же частотой, что и спиновые импульсы, и синхронизированным по фазе с одним из двух возможные состояния. Мы можем вызвать ферромагнитное упорядочение в обоих направлениях спиновых состояний, несмотря на антиферромагнитную парную связь. Доказано, что внедрение плоской антиферромагнитной спиновой системы в магнитное поле увеличивает сложность графа, связанного с ее гамильтонианом, и, таким образом, эта простая реализация помогает исследовать более высокие степени сложности в этом развивающемся решателе.
