基于双谐波驱动噪声下自振器相锁的自适应 Ising 机器
介观与纳米尺度物理
2025-10-23 v1
摘要
我们提出了一种关于由双谐波信号(频率分量接近自由振荡器频率及其两倍频率)驱动的相位自动振荡器的普适理论，信号中包含噪声。通过改变驱动分量的相对�幅和频率，我们展示了确定性相位锁定和随机相位滑移可以连续调节。以自旋力矩纳米振荡器为例，我们数值验证了该理论，通过实现确定性 Ising 机器范式、概率 Ising 机器范式和双模式运动来验证。该演示引入了自适应 Ising 机器(AIM)的概念，这是一种统一的振荡器基架，通过适当调节双谐波驱动相对于噪声强度的�幅，动态地在同一硬件平台上组合这两种运动方式。对不同类别的组合优化问题进行基准测试，AIM 在振荡器基 Ising 机器和概率 Ising 机器之间 exhibits 互补性能，能够针对特定问题类别实现适应性。该工作引入了首个能够在自振器相位锁定到双谐波外部驱动与噪声强度之间的适当设计下实现确定性与概率计算转换的 OIM，为面向可扩展、兼容 CMOS 的混合优化与推断硬件打开了路径。
引用
@article{arxiv.2510.19648,
title = {Adaptive Ising machine based on phase-locking of an auto-oscillator to a bi-harmonic external driving with noise},
author = {Eleonora Raimondo and Andrea Grimaldi and Vasyl Tyberkevych and Riccardo Tomasello and Anna Giordano and Mario Carpentieri and Andrei Slavin and Massimo Chiappini and Giovanni Finocchio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19648},
year = {2025}
}