論文の概要: Quantum-Driven Neuromorphic Computing for Million-Qubit-Scale Workloads

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.12968v1
• Date: Thu, 11 Jun 2026 06:55:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-12 15:55:27.623822
• Title: Quantum-Driven Neuromorphic Computing for Million-Qubit-Scale Workloads
• Title（参考訳）: 数百万量子スケールワークロードに対する量子駆動型ニューロモルフィックコンピューティング
• Authors: Adams Ivanov, Samer Rahmeh, Erick Giovani Sperandio Nascimento, Daniela Herrmann,
• Abstract要約: 16nm混合信号CMOSで作製した10000ノードpビットニューロモルフィックプロセッサApolloを導入する。 350nmのリリース候補装置は、コアp量子力学を実験的に検証する。 これらの結果は、Apolloを量子駆動エネルギーに基づく最適化のための室温、工業的にスケーラブルなプラットフォームとして確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6524460254566904
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce Apollo, a 10000 node p-qubit neuromorphic processor fabricated in 16 nm mixed signal CMOS and operating fully at room temperature with a typical analog core power envelope of about 0.5 W. Its fundamental element, the p-qubit, is a bistable stochastic unit whose continuous time state fluctuations are driven by integrated quantum entropy units that inject true quantum derived randomness. This enables ultrafast stochastic transitions at low energy while preserving a classical state representation. Apollo combines these p-qubits with a high degree Hyperion 256 interconnect topology, allowing efficient embedding of dense Ising and QUBO problems with substantially reduced minor embedding overhead compared with sparse annealing platforms. We show that, through the Suzuki Trotter correspondence, the equilibrium statistics and annealing dynamics of the p-qubit network reproduce key properties of transverse field quantum annealing without cryogenic cooling, long lived coherence, or microwave control. Beyond device level validation, Apollo is evaluated on a three dimensional spin glass benchmark previously used to study quantum advantage in superconducting annealers. Across 300 disorder realizations, Apollo reaches substantially lower ground state energies than reported cryogenic quantum annealing hardware, while remaining distinct from classical simulated annealing and simulated quantum annealing. A 350 nm release candidate device experimentally validates the core p-qubit dynamics, thermodynamic sampling correctness, and continuous time annealing behavior. These results establish Apollo as a room temperature, industrially scalable platform for quantum driven energy based optimization, probabilistic inference, generative modeling, and hybrid classical quantum workflows.
• Abstract（参考訳）: 約0.5Wの典型的なアナログコアパワーエンベロープで室温で動作する10000ノードのp-qubitニューロモルフィックプロセッサであるApolloを紹介した。 これにより、古典的な状態表現を維持しながら、低エネルギーでの超高速確率遷移が可能になる。 Apollo はこれらの p-qubit を高次ハイパーイオン256相互接続トポロジーと組み合わせることで,高密度Ising と QUBO 問題を効率よく埋め込むことができる。 本研究では, 鈴木トロッター対応により, p-qubit ネットワークの平衡統計およびアニール力学が, 低温冷却や長寿命コヒーレンス, マイクロ波制御を伴わずに, 横磁場量子アニールの鍵特性を再現することを示した。 デバイスレベルの検証以外にも、アポロは以前に超伝導アニールの量子優位性の研究に使用されていた3次元スピングラスベンチマークで評価されている。 300以上の障害が実現し、アポロは、古典的なシミュレートされたアニールとシミュレートされた量子アニールとを区別しながら、報告された低温量子アニールのハードウェアよりもかなり低い基底状態エネルギーに達する。 350nmのリリース候補装置は、コアp量子力学、熱力学的サンプリング精度、連続時間焼鈍挙動を実験的に検証する。 これらの結果は、Apolloを室温、量子駆動エネルギーに基づく最適化、確率的推論、生成モデリング、ハイブリッド古典的量子ワークフローのための産業的にスケーラブルなプラットフォームとして確立する。

関連論文リスト

• Benchmarking quantum simulation with neutron-scattering experiments [0.0]
  最大50量子ビットで動作する超伝導量子プロセッサは、非弾性中性子散乱測定と有意かつ定量的に比較できることを示す。 シミュレーションを1D XXZ Heisenbergモデルに拡張し、隣同士の非定常相互作用と強い異方性を持ち、ギャップ付き励起スペクトルを生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-16T17:56:58Z)
• Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
  本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。 古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。 本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z)
• A Quantum-Classical Model of Brain Dynamics [62.997667081978825]
  混合ワイル記号は、脳の過程を顕微鏡レベルで記述するために用いられる。 プロセスに関与する電磁場とフォノンモードは古典的または半古典的に扱われる。 ゼロ点量子効果は、各フィールドモードの温度を制御することで数値シミュレーションに組み込むことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-17T15:16:21Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Coherent quantum annealing in a programmable 2000-qubit Ising chain [1.2472275770062884]
  1次元逆場イジング鎖のパラダイム的設定における量子相転移によるコヒーレント進化を示す。 結果は閉系量子モデルの解析解と定量的に一致している。 これらの実験により、大規模な量子アニールをコヒーレントに操作できることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-11T19:00:00Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。