長距離光ファイバー共振器を用いて光による大規模人工スピンネットワークの生成に成功日本電信電話(株),大阪大学 研究グループ
通信網,交通網,ソーシャルネットワークなど,社会を構成する様々なシステムが大規模化,複雑化するにつれ,システムの解析や最適化が重要な課題となり,従来のコンピューターが苦手とする数学的問題に帰着されることが知られている。
同グループでは,光パラメトリック発振器と呼ばれる光の発振状態をスピンとして見立て,相互作用する多数のスピンが全体のエネルギーを最低とするようにその向きをとる現象を利用して組合せ最適化問題の解を探索する「コヒーレントイジングマシン」の研究を行い,この度,長さ1 kmの長距離ファイバー光共振器中に配置した高非線形光ファイバー中の四光波混合により,時間的に多重された10,000を超える光パラメトリック発振器を一括生成することに成功した。さらに,隣接する発振器を結合することにより,1次元のスピンネットワークを模擬し,光パラメトリック発振器群が低温下のスピンのように振る舞うことを確認した。
長距離光ファイバー共振器を用いて時間多重された光パラメトリック発振器を生成する今回の手法が,数千を超えるスピン数を持つコヒーレントイジングマシンの構築のための基盤技術として有用であることを示すものであり,大規模な組合せ最適化問題を従来に比して飛躍的に高速に解くコンピューターの実現に寄与することが期待される。