めもめも

このブログに記載の内容は個人の見解であり、必ずしも所属組織の立場、戦略、意見を代表するものではありません。

Calculations on Coherent States and Squeezed States (5)

Quantum Optics

Quantum Optics

This is intended to fill some gaps in calculation details in the book above.

Density operator in the interaction picture

6.1 Master equation

Google Colaboratory を用いた演習環境の準備手順

はじめに、Google アカウント(Gmail アカウントと同じもの)を取得しておいてください。

まず、下記の ZIP ファイルを展開したものを Google ドライブに保存しておきます。

ml4se_colab.zip

Google Colaboratory にアクセスして、Google ドライブから下記のノートブック(02-square_error.ipynb)を開きます。

画面の下に下記の警告が出た際は、「リンクを再度開いて」をクリックするとノートブックが開きます。

メニューから「ランタイム」⇒「すべてのセルを実行」を選択すると、すべてのセルが上から順に自動実行されます。

すべてのセルが正しく実行されることを確認しておいてください。たとえば、最後の2つのセルでは、次のようなグラフが表示されます。

CIMが基底状態を実現するメカニズム



一般的なアニーリングでは、安定的なスピンの重ね合わせ状態が最初にあって、それを基底状態に向かって状態を変化(収束)させていきます。

CIMは、光パルスを利用することで、パルスのエネルギーを徐々に増やして、「不安定なスピンの状態(そもそも光パルスでスピンをエミュレートできていない状態)」から「安定的なスピンの状態(光パルスでスピンを安定的にエミュレートできる状態)」が構成されるタイミングで、うまいこと、「イジングハミルトニアンの基底状態だけで安定的なスピンが構成される」という絶妙な状況を作り出していると考えられます。


以下、私見。

FPGA を用いた結合では、スピン間の Entanglement は存在しないのはその通りですが、個々のパルスレベルで安定化するタイミングで全体の最適化状態が選べるというのは、それなりに絶妙な仕組みかと。逆の見方をすると、Entanglement を考えずにいい感じに最適化状態が選べるということは、個々のパルスの量子状態をデジタルコンピューターで数値シミュレーションすれば、Entanglement を利用していない、すなわち、デジタルコンピューターでシミュレーションできる手法でありながら、従来のデジタルコンピューターよりもよい性能を出す新しいアルゴリズムが見つかったりしませんかね?