論文の概要: Emergent Equilibrium in All-Optical Single Quantum-Trajectory Ising Machines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.12768v1
- Date: Tue, 17 Dec 2024 10:31:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-18 13:56:56.462371
- Title: Emergent Equilibrium in All-Optical Single Quantum-Trajectory Ising Machines
- Title（参考訳）: オールオプティカル単一量子軌道イジングマシンにおける創発平衡
- Authors: Jacopo Tosca, Marcello Calvanese Strinati, Claudio Conti, Cristiano Ciuti,
- Abstract要約: 2光子過程によって駆動され、非局所的な損失を受ける多モード光学系の力学を、ガウスレベルで量子ノイズを取り入れて検討する。
その結果, 1つのガウス量子軌道から得られた統計は, モード間の散逸結合に符号化されたイジング・ハミルトニアンによって支配される創発的な熱平衡を示すことがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We investigate the dynamics of multi-mode optical systems driven by two-photon processes and subject to non-local losses, incorporating quantum noise at the Gaussian level. Our findings show that the statistics retrieved from a single Gaussian quantum trajectory exhibits emergent thermal equilibrium governed by an Ising Hamiltonian, encoded in the dissipative coupling between modes. The system's effective temperature is set by the driving strength relative to the oscillation threshold. Given the ultra-short time scales typical of all-optical devices, our study demonstrates that such multi-mode optical systems can operate as ultra-fast Boltzmann samplers, paving the way towards the realization of efficient hardware for combinatorial optimization, with promising applications in machine learning and beyond.
- Abstract（参考訳）: 2光子過程によって駆動され、非局所的な損失を受ける多モード光学系の力学を、ガウスレベルで量子ノイズを取り入れて検討する。
その結果, 1つのガウス量子軌道から得られた統計は, モード間の散逸結合に符号化されたイジング・ハミルトニアンによって支配される創発的な熱平衡を示すことがわかった。
システムの有効温度は、発振閾値に対する駆動強度によって設定される。
我々の研究は、全光学デバイスで典型的な超短時間スケールを考えると、そのようなマルチモード光学系が超高速ボルツマンサンプリング器として動作し、組合せ最適化のための効率的なハードウェアの実現への道を開くことを示し、機械学習などにも有望な応用が期待できる。
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