利用稀疏和高阶 Ising 机实现全对全可重构性
分布式、并行与集群计算
2024-10-21 v3 新兴技术
神经与进化计算
量子物理
摘要
用于解决计算困难优化问题的专用硬件引起了极大的关注。在此，我们在 3-正则 3-异或可满足性（3R3X）问题上评估了基于概率比特（p-bit）的 Ising 机（IM），以此作为代表性困难优化问题。我们首先引入了一种多路复用架构，该架构在保持高度并行化的图着色 Gibbs 采样的同时，模拟了全对全网络功能。我们在单个现场可编程门阵列（FPGA）中实现了该架构，并表明运行自适应并行回火算法相比 D-Wave、东芝和富士通的替代 IM 展现出了具有竞争力的算法和预因子优势。我们还实现了高阶相互作用，在不改变 XORSAT 问题算法缩放的情况下带来了更好的预因子。尽管 p-bit 的 FPGA 实现仍然不如在图形处理器（GPU）上加速的最佳贪心算法快，但 p-bit IM 的缩放磁版本可能会在通用优化方面带来比现有技术高出数个数量级的改进。
引用
@article{arxiv.2312.08748,
title = {All-to-all reconfigurability with sparse and higher-order Ising machines},
author = {Srijan Nikhar and Sidharth Kannan and Navid Anjum Aadit and Shuvro Chowdhury and Kerem Y. Camsari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.08748},
year = {2024}
}
备注
S.N, S. K, N.A.A are equally contributing first authors