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Non-binary dynamical Ising machines for combinatorial optimization

delete2025-06-23
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OA
AI
A
Aditya Shukla
M
Mikhail Erementchouk
P
Pinaki Mazumder
DOI:10.1016/j.physd.2025.134809delete
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摘要

摘要

En 中文
动力学伊辛机通过将经典自旋网络的基态收敛重新映射到特殊构造的连续动力系统的演化,实现复杂组合优化问题的加速求解。指导此类系统设计的主要适应原理基于以下要求:一方面,系统收敛到二进制状态;另一方面,该状态下的系统能量模拟经典伊辛哈密顿量。二进制类状态的涌现被认为是动力学伊辛机不可或缺的特征,因为它建立了机器的连续终态与组合优化问题固有的离散解之间的关系。这一点在未知量由自旋复数表示的问题(例如图着色问题)中尤为突出。在这种情况下,连续状态到自旋构型的粗略映射可能导致无效解,需要密集的后处理。与此方法不同,我们证明存在一类非二进制动力学伊辛机,其机器状态的连续性与自旋状态的离散性之间不存在不协调。我们通过将该类机器应用于寻找适当图着色、构造拉丁方以及求解数独谜题等问题的方法,展示了这一特性。因此,我们证明表征离散状态的信息可以在本质上连续的动力系统中明确呈现。这为组合优化的可扩展电子加速器的实现开辟了新的机会。

期刊

P
Physica D - Nonlinear Phenomena
IF:
2.9
论文数:
389
被引数:
1.5W

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