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量子计算

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开放存取量子计算机在日本上线

量子神经网络图
循环中:量子神经网络

日本的创作者说,用于解决组合优化问题的光学系统已经可以在线使用。叫做 量子神经网络 (QNN),该系统是由日本电报电话公司(NTT),日本国立信息学研究所和东京大学开发的。

组合优化问题涉及评估问题的大量可能解决方案并确定最佳解决方案。一个熟悉的例子是“旅行商问题”因此,一个人希望通过最短的路线访问几个不同的目的地。从安排医院的医疗程序到最大限度地提高飞机等复杂系统的性能,人类都可以找到这类问题。

一遍又一遍

QNN包括一个1公里长的光纤环路,该环路包含一个相敏放大器(PSA)和一个现场可编程门阵列(FPGA)。信息在2000个光学参量振荡器(OPO)中进行编码,这是两个两个偏振态(0和π)叠加的光脉冲。这些OPO充当量子位(或qubit),并被注入到循环中。 FPGA对连续的OPO对进行测量,然后可以修改OPO以解决所需的组合优化问题。由于OPO在回路中进行了多达1000次行程,并在每次通过PSA时放大,因此重复了该过程。此过程将OPO转换为0和π状态的特定配置,然后将其读取以解决问题。

QNN并非是可以解决各种问题的通用量子计算机,而是旨在优化可以由Ising模型描述的系统。它们的成分可以取两个值(0或π)之一,并且只能与其邻居交互。尽管这限制了QNN的实用性,但是Ising模型可用于描述物理学中及以后的各种现象。

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