单片集成光学伊辛机数据集

对计算能力和能效日益增长的需求推动了光学伊辛机（optical Ising machine）在组合优化问题求解中的发展。然而，现有实现方式在集成密度和能效方面仍面临挑战。本文提出了一种基于光电耦合振荡器的单片集成四自旋伊辛机。该系统集成了定制设计的马赫–曾德尔干涉仪（Mach-Zehnder interferometer，MZI）对称矩阵与高效光电耦合（OEC）非线性单元。OEC 单元具有超紧凑的 0.01 mm² 芯片面积，每单元功率消耗仅 4 mW，确保了系统的可扩展性。可重构实值耦合矩阵实现了 0.986 的均方保真度（mean fidelity）。自旋演化时间测得为 150 ns，带宽测量确认了 1.71 ns 的往返时间。系统成功求解了多种四自旋伊辛问题的基态，验证了其有效性。本工作标志着全光物理退火系统单片集成的重大进展，可在最小化芯片面积、功耗及收敛时间的同时实现高效运算。