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光フィードバックとレーザー相転移を利用したＮＰ完全問題の量子シミュレーション

使用光学反馈和激光相变对 NP 完全问题进行量子模拟

基本信息

批准号：
12J07264
负责人：
髙田健太 (2013-2014)
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

スピン系のモデルであるイジングモデルの最小エネルギーを求める問題（イジング問題）は、電子計算機では現実的に解く事が困難なNP困難問題を含む。この問題を効率的に解く為の試みとして、光発振器の相互注入ネットワークを用いたスピン系のシミュレータ（コヒーレント計算機）を提案しており、その有効性の検討が研究課題である。本年度は、離散的な位相状態を持つ為にスピンを表現するのに適している、縮退光パラメトリック発振器を用いた装置に集中し、研究を行った。実験研究では、単一のリング共振器中に16個のシグナルパルスを持ち、16変数の問題に適用出来る、パルス型装置の実装を行った。パルス繰り返し周波数1GHz、時間幅15fs、中心波長800nm帯のモードロックチタンサファイアレーザーをポンプとし、通信波長帯のパルス縮退光パラメトリック発振器を作製した。さらに、ビームスプリッタのペア三組と長さの異なる三本の光学遅延線を用いて、単一の3-正則グラフ状のパルス間相互注入を実現した。遅延線長の調節により、結合キャリア位相を全てπとし、同グラフ状の反強磁性イジング問題（NP困難問題であるMAX-CUT問題と等価）を計算した。光学チョッパとオシロスコープを用いて2000回の繰り返し計算を試みた結果、誤り無く正解を得た。この問題は、局所準安定解（ローカルミニマム）を含む為、昨年度の4変数系装置の実験より複雑である。よってこの実験は、本手法の原理検証としてより高い信頼性を示した。理論研究では、相互注入を行う二つの縮退光パラメトリック発振器系を、正P表示を用いた量子論の枠組みでモデル化し、シミュレーションを行った。結果、系からの散逸が小さい時、二つの発振器シグナル場が、発振閾値下において、重ね合わせ状態成分、量子相関、量子もつれを示し得る事が分かった。これは、装置が何らかの量子計算資源を有する可能性を示唆する。

This is related to the problem solving problem of computer and computer, the problem of NP problem, and the problem of solving the problem of computer computing. The solution to the problem is that the optical vibrators are injected into each other, and the optical vibrators are injected into each other in order to improve the performance of the computer system. This year, the dispersion of the phase phase is in order to show that the equipment is used to centralize and study the performance of the vibrator. In this paper, we have studied the operation of the 16-year-old resonator, and the 16-year-old equipment has been used to solve the problem, and the equipment of the model has been installed. The radio returns the number of waves (1GHz), the amplitude of time (15fs), the central wave length (800nm), the amplitude of the wave (15fs), the wave length of the communication, the number of cycles, the amplitude of the clock, the number of waves, the amplitude of time, the amplitude of time, the number of waves, the amplitude of time, the The optical extension lines of the three groups of students, the optical extension lines and the optical extension lines are injected into each other to realize the performance of each other. The calculation of long-term and long-term calculation, combined with the phase correlation full-phase π-wave, and the inverse strong magnetic problem (NP problem, MAX-CUT problem, etc.), are calculated. The result of an attempt to calculate the result of an attempt to obtain a correct solution for the error is not correct in the optical system. The error is not correct by using the 2000 return calculation method. The general solution to the problem and the stability solution is due to the complexity of the 4-year-old mathematical system yesterday. The principle of this technique is to show that there is a high level of trust. Theoretical research, mutual injection of light-emitting devices, laser dimmers, vibrator systems, positive P means quantum theory, and so on. The results show that when the temperature is small, the two-phase vibrator is sensitive, the vibrator is sensitive, the state composition is recombined, the quantum phase is measured, and the quantum spectrum is used to indicate the performance score. There is a possibility that there is a possibility that the quantum computing resources of the system and the device can indicate the possibility of failure.