激光网2月24日消息，在我们这个数据驱动的时代，高效解决复杂问题至关重要。然而，传统计算机在处理大量交互变量时经常难以完成这项任务，从而导致效率低下，例如冯·诺依曼瓶颈。一种新型的集体状态计算已经出现，通过将这些优化问题映射到磁学中的伊辛问题来解决这个问题。
它是这样工作的：想象一下，将一个问题表示为一个图形，其中节点通过边连接。每个节点都有两种状态，+1 或 -1，代表潜在的解决方案。目标是根据称为哈密顿量的概念找到最小化系统总能量的配置。
研究人员正在探索能够胜过传统计算机的物理系统，以有效地解决伊辛哈密顿量。一种很有前途的方法涉及使用基于光的技术，其中信息被编码为偏振态、相位或振幅等属性。这些系统可以通过利用干扰和光反馈等效应快速找到正确的解决方案。
在发布在《光学微系统杂志》上的一项研究中，新加坡国立大学和科学技术研究局的研究人员研究了使用垂直腔面发射激光器系统来解决伊辛问题。在此设置中，信息以VCSEL的线性极化态进行编码，每个状态对应于一个电位解。
激光器相互连接，它们之间的相互作用编码了问题的结构。
研究人员在适度的 2 位、3 位和 4 位 Ising 问题上测试了他们的系统，并发现了有希望的结果。然而，他们也发现了挑战，例如需要最小的VCSEL激光各向异性，这在实践中可能难以实现。尽管如此，克服这些挑战可能会产生一种基于VCSEL的全光计算机架构，该架构能够解决目前传统计算机无法解决的问题。
