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用于数字划分和数独的 2048 自旋体声波伊辛机

介观与纳米尺度物理 2026-07-02 v1 硬件体系结构 应用物理
作者: Venkatesh Vadde , Roman Ovcharov , Victor H. González , Roman Khymyn , Artem Litvinenko , Johan Åkerman
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摘要

基于时间复用的光学相干伊辛机在连通性和自旋可扩展性方面已显示出显著进展。然而，它们受到物理占地面积大、功耗高、热稳定性差和成本高的限制。在这里，我们提出了一种时间复用伊辛机，利用固态延迟线中微波频率的传播波包，实现了热稳定、稳健、低功耗、桌面级且价格实惠的设计。我们使用两个串联的 20.5 MHz、707 {\mu}s 体声波延迟线，支持 2,048 个自旋。我们的设计提供了具有 15 位耦合分辨率的全连接，并在 341 ms 内找到近似的 MAX-CUT 解，通过使用更高频率的延迟线可能扩展到亚毫秒级。此外，我们演示了数字划分和数独问题的解决方案。与最先进的相干伊辛机相比，我们的机器表现出四个数量级更高的热稳定性。与模拟分叉算法相比，我们的设计在 MAX-CUT 问题上取得了相当的结果，同时在更复杂的数字划分和数独问题上表现更优。

关键词

伊辛机 体声波 时间复用 MAX-CUT 数字划分 数独 延迟线

引用

@article{arxiv.2607.02112,
  title  = {A 2048-spin bulk acoustic wave Ising machine for number partitioning and Sudoku},
  author = {Venkatesh Vadde and Roman Ovcharov and Victor H. González and Roman Khymyn and Artem Litvinenko and Johan Åkerman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.02112},
  year   = {2026}
}