JP2015114354A - イジングモデルの量子計算装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、イジングモデルの複数のサイトに対応し、同一の発振周波数を有する複数のレーザーパルスPを発振する高調波モード同期レーザーと、複数のレーザーパルスPの各ペアについて、2つのレーザーパルスPの間で交換される光の振幅及び位相を制御することにより、2つのレーザーパルスPの間の擬似的なイジング相互作用Jijの大きさ及び符号を実装するイジング相互作用実装部と、複数のレーザーパルスPが光を交換する過程で定常状態に到達した後に、複数のレーザーパルスPの発振位相を測定することにより、複数のレーザーパルスPの擬似的なイジングスピンσiを測定するイジングスピン測定部と、を備えることを特徴とするイジングモデルの量子計算装置である。
【選択図】図4
Description
V、V1、V2、V3:面発光レーザー
P0:マスターパルス
P、P1、P2、P3:レーザーパルス
I12、I13、I23:イジング相互作用実装部
Z1、Z2、Z3:ゼーマンエネルギー実装部
AP1、AP2、AP3、AP(M−1)、AP(M):振幅位相変調器
DL1、DL2、DL3、DL(M−1)、DL(M):ファイバー遅延線
B1、B2:ビームスプリッター
R1、R2:反射鏡
DI、DO:検出器
1:ポンプレーザー
2:WDMカプラー
3:エルビウム添加ファイバー
4:1/4波長板
5:1/2波長板
6:ビームスプリッター
7:1/4波長板
8:分散シフトファイバー
9:カプラー
10:アイソレーター
11:変調器
12:フィルタ
13:カプラー
14:クロック抽出器
15:位相制御器
16:増幅器
Claims (8)
- イジングモデルの複数のサイトに対応し、同一の発振周波数を有する複数のレーザーパルスを発振する高調波モード同期レーザーと、
前記複数のレーザーパルスの各ペアについて、2つのレーザーパルスの間で交換される光の振幅及び位相を制御することにより、前記2つのレーザーパルスの間の擬似的なイジング相互作用の大きさ及び符号を実装するイジング相互作用実装部と、
前記複数のレーザーパルスが光を交換する過程で定常状態に到達した後に、前記複数のレーザーパルスの発振位相を測定することにより、前記複数のレーザーパルスの擬似的なイジングスピンを測定するイジングスピン測定部と、
を備えることを特徴とするイジングモデルの量子計算装置。 - 前記イジング相互作用実装部は、前記2つのレーザーパルスの間の時間間隔に等しい遅延時間を生じさせ、前記2つのレーザーパルスのうち一方のレーザーパルスの一部を入力され、入力された前記一方のレーザーパルスの一部を振幅位相変調し、振幅位相変調した前記一方のレーザーパルスの一部を前記2つのレーザーパルスのうち他方のレーザーパルスに合波するイジング相互作用実装用遅延変調部、を含み、
前記イジング相互作用実装用遅延変調部は、前記複数のレーザーパルスのうち、時間間隔が等しいレーザーパルスの複数のペアについて、遅延線及び振幅位相変調器の単一のセットを共用することを特徴とする請求項1に記載のイジングモデルの量子計算装置。 - イジングモデルの複数のサイトに対応し、同一の発振周波数を有する複数のレーザーパルスと、前記イジングモデルの直流磁場に対応し、前記同一の発振周波数を有する単一のレーザーパルスと、を発振する高調波モード同期レーザーと、
前記複数のレーザーパルスの各ペアについて、2つのレーザーパルスの間で交換される光の振幅及び位相を制御することにより、前記2つのレーザーパルスの間の擬似的なイジング相互作用の大きさ及び符号を実装するイジング相互作用実装部と、
前記複数のレーザーパルスの各々について、前記単一のレーザーパルスから注入される光の振幅及び位相を制御することにより、前記複数のレーザーパルスの各々での擬似的なゼーマンエネルギーの大きさ及び符号を実装するゼーマンエネルギー実装部と、
前記複数のレーザーパルスが光を交換し注入される過程で定常状態に到達した後に、前記複数のレーザーパルスの発振位相を測定することにより、前記複数のレーザーパルスの擬似的なイジングスピンを測定するイジングスピン測定部と、
を備えることを特徴とするイジングモデルの量子計算装置。 - 前記イジング相互作用実装部は、前記2つのレーザーパルスの間の時間間隔に等しい遅延時間を生じさせ、前記2つのレーザーパルスのうち一方のレーザーパルスの一部を入力され、入力された前記一方のレーザーパルスの一部を振幅位相変調し、振幅位相変調した前記一方のレーザーパルスの一部を前記2つのレーザーパルスのうち他方のレーザーパルスに合波するイジング相互作用実装用遅延変調部、を含み、
前記ゼーマンエネルギー実装部は、前記単一のレーザーパルス及び前記複数のレーザーパルスの各々の間の時間間隔に等しい遅延時間を生じさせ、前記単一のレーザーパルスの一部を入力され、入力された前記単一のレーザーパルスの一部を振幅位相変調し、振幅位相変調した前記単一のレーザーパルスの一部を前記複数のレーザーパルスの各々に合波するゼーマンエネルギー実装用遅延変調部、を含み、
前記イジング相互作用実装用遅延変調部及び前記ゼーマンエネルギー実装用遅延変調部は、前記複数のレーザーパルス及び前記単一のレーザーパルスのうち、時間間隔が等しいレーザーパルスの複数のペアについて、遅延線及び振幅位相変調器の単一のセットを共用することを特徴とする請求項3に記載のイジングモデルの量子計算装置。 - 前記イジングスピン測定部は、前記複数のレーザーパルスのうち異なるレーザーパルスの発振位相が同相及び逆相のいずれであるかを遅延検波することにより、前記異なるレーザーパルスの擬似的なイジングスピンが同方向及び逆方向のいずれであるかを測定することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のイジングモデルの量子計算装置。
- 前記高調波モード同期レーザーは、受動モード同期レーザーであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のイジングモデルの量子計算装置。
- 前記高調波モード同期レーザーは、強制モード同期レーザーであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のイジングモデルの量子計算装置。
- 前記高調波モード同期レーザーは、モード同期ファイバーレーザーであり、
前記イジング相互作用実装部は、ファイバー遅延線を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のイジングモデルの量子計算装置。
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