物理学 > 光学
[提交于 2025年8月1日
]
标题: 一种用于组合优化问题的Kerr孤子伊辛机
标题: A Kerr soliton Ising machine for combinatorial optimization problems
摘要: 日益增长的数字计算扩展挑战促使了新的方法出现,特别是在通过模拟神经网络和组合优化问题的物理系统的动态演化。 虽然光是一种超高效的的信息载体,但其内在的弱光相互作用使得直接的信息处理难以实现。 最近,专门的非线性光子学为光场提供了新的控制,具有非凡的带宽、相干性以及非线性本征态如孤子之间的强相互作用的出现。 我们利用数百个Kerr非线性微谐振器孤子的集合,并实现一个模拟反馈网络,创建了一个具有完全可编程全连接相互作用的Ising机器。 通过增加自反馈,对角线相互作用,每个孤子表现出一种普遍的类似自旋的分岔。 利用整个孤子集合之间的这种相互作用谱,我们将Ising机器编码以解决基准布尔可满足性问题(SAT)。 均匀孤子相互作用与我们的Ising机器与高速数据互连的兼容性使复杂SAT问题的快速精确求解成为可能。 事实上,孤子特性使机器在单次反馈步骤中光学功率和时间使用之间的权衡被限制在约10 mW和1$\mu$s。 我们在超过100个随机生成的SAT实例上进行了超过10,000次试验,以评估Ising机器,证明了其超越基准数字SAT求解器性能的潜力。 我们的工作突显了光学非线性、超低损耗光子学和光电电路的融合,这些可以结合用于广泛的计算加速任务。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.