Steady state distributions of network of degenerate optical parametric oscillators in solving combinatorial optimization problems
我们研究网络的简并光学参量振荡器(DOPO)作为一个模型的相干伊辛机,解决伊辛问题的架构。该网络代表了伊辛模型中的相互作用,该模型是先前提出的两DOPO情况下的一个推广。DOPO的动力学由正$P$表象中的Fokker-Planck方程描述。在某些假设下,我们得到了任意伊辛问题的近似稳态分布.本文用统计力学的方法,对两个相当简单的问题,即:无/有二元随机场的全连接铁磁耦合。特别是,对于随机场问题,该分布正确地检测到发生在目标伊辛模型中的相变,并改变场的大小。
2018-08-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
System size resonance in coupled noisy systems and in the Ising model
我们考虑一个合奏的耦合非线性噪声振荡器演示在热力学极限的伊辛型转变。在有序的阶段和有限的合奏随机翻转的平均场的观察率取决于合奏的大小。当小周期力作用在系综上时,系统的线性响应在一定的系统尺寸处有一个极大值,类似于随机共振现象。我们证明了这种效果的系统尺寸共振不同类型的嘈杂的振荡器和不同的合奏-晶格最近邻耦合和全球耦合人口。的伊辛模型也示出演示系统的尺寸共振。
2001-12-18 cond-mat.stat-mech
Topological defect formation in 1D and 2D spin chains realized by network of optical parametric oscillators
用光学参量振荡器网络模拟了经典的伊辛和XY自旋链。这个网络的集体非线性动力学,由量子噪声而不是热波动驱动,寻找伊辛/ XY基态作为系统从低于激光阈值以上的过渡。我们研究的行为,这个“伊辛机”的三个典型的问题:一个一维铁磁自旋链,一个二维正方形晶格,和次近邻耦合产生挫折的问题。如果泵的开启时间是有限的,拓扑缺陷的形式(域壁的伊辛模型,绕组数和涡流XY)和它们的密度可以预测从一个数字模型,包括一个线性的“增长阶段”和一个非线性的“饱和阶段”。这些预测进行了比较,最近的数据为10,000自旋一维伊辛机。
2016-05-26 cond-mat.stat-mech physics.optics
A numerical model for time-multiplexed Ising machines based on delay-line oscillators
本文提出基于延迟线振荡器的时间复用伊辛机数值模型,发现全局最小值概率在同步区域边缘附近的特定压缩增益和频率非线性范围内最高,且该结果对耦合拓扑和频率微小变化具有鲁棒性。
2024-06-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Statistical Landscape Exploration and Weak-Field Defects in Selective Oscillator Ising Machines
Bilkent University(比尔肯特大学)
本研究提出OIM+选择性振荡器伊辛机方案,结合退火与能量消除重填,探索SK模型低能态,识别弱场缺陷并用Metropolis细化修正,实现集体搜索与局部优化的高效分工。
2026-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
From Ising to Potts: Physics-inspired Potts machines of coupled oscillators for low-energy sampling and combinatorial optimization
Charles L. Brown Department of Electrical and Computer Engineering, University of Virginia(弗吉尼亚大学查尔斯·L·布朗电气与计算机工程系)
本文提出了一种受物理启发的耦合振子普茨机,用于低能采样和组合优化,通过理论和实验验证其有效性。
2026-01-05 cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Deterministic and stochastic sampling of two coupled Kerr parametric oscillators
构建用于问题优化的计算硬件的愿景激发了物理界的巨大努力。特别是,克尔参量振荡器(KPO)的网络被设想为用于寻找伊辛哈密顿量的基态的模拟器。然而,研究表明,KPO网络可以具有大量难以用现有确定性(即,绝热)协议。在这项工作中,我们实验上实现了两个经典耦合KPO系统,我们发现与预测的伊辛态的映射很好的协议。然后,我们介绍了一个协议的基础上随机抽样的系统,我们展示了如何得到的概率分布可以用来识别相应的伊辛哈密顿的基态。这种方法类似于多个不平衡稳态的蒙特卡罗采样,并且比确定性协议更不容易陷入局部最小值。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Effective-field theory study of the dynamical Ising-type thin films
利用有效场论研究了不同层数的Ising型薄膜在外加振荡场作用下的定态解。该展览侧重于了解外场频率和振幅对几种强大治疗方法的系统整体行为的影响。特别注意三维无限体系统临界温度的特殊点的动力学参数演化,其中表面和修正的交换参数是不重要的。介绍了薄膜的一些重要特性,如表面增强现象、厚度对动态过程的影响等。试图解释竞争时标(系统的内在微观弛豫时间和外部振荡场的时间周期)与特殊点临界温度坐标频散之间的关系。
2013-10-28 cond-mat.stat-mech
Spatial stochastic resonance in 1D Ising systems
本文用传递矩阵法研究了在空间周期振荡外磁场中的一维伊辛模型。对于足够低的磁场强度,外部磁场与磁化响应之间的相关性对于给定温度呈现最大值。该现象可以解释为随机热浴引起的共振现象。这种新颖的“空间随机共振”现象与经典的随机共振现象有着不同的起源。
1999-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Adaptive dynamics of Ising spins in one dimension leveraging Reinforcement Learning
本文针对一维活性伊辛自旋集群模型,通过为每个自旋定义状态、动作和代价函数,结合ε-贪心算法实现强化学习驱动的演化,发现四种相并揭示其动力学特性,结果与传统方法具有相似性。
2024-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entanglement Dynamics after a Quench in Ising Field Theory: A Branch Point Twist Field Approach
将计算纠缠熵的分支点扭场方法推广到1+1维有质量量子场论中的含时问题。我们专注于最简单的例子:在伊辛场论从初始质量$m_0$到最终质量$m$的质量淬火。主要的分析结果是从一个微扰展开的扭曲场的一点函数在后淬火准粒子基础。预期的线性增长的雷尼熵在大倍$mt\gg 1$出现从微扰计算在二阶。我们还表明,Rényi和冯诺伊曼熵,在无限大的体积,包含subleading振荡的贡献频率$2m$和振幅成比例的$(mt)^{-3/2}$。振荡项正确预测的替代扰动系列,在预淬火准粒子的基础上,我们也讨论。在标度极限下对伊辛链进行的晶格数值计算的比较表明,与量子场论的预测非常一致。我们还发现了扭曲场纠缠子的聚集性,这意味着纠缠熵与子系统边界点的数目成正比。
2019-07-26 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Hysteretic response characteristics and dynamic phase transition via site dilution in the kinetic Ising model
利用有效场论分析方法,通过引入无序参数,考虑了系统磁滞回线面积的衰减,系统服从位稀释动力学伊辛模型。该展览的重点是了解外部场的频率,振幅和滞后回线面积的网站浓度依赖性的几个强大的治疗。介绍了滞回响应的重要特性,如频率色散、畴核化现象对动态过程的影响等,以及其它一些众所周知的特性。试图解释竞争的时间尺度(系统的内在微观弛豫时间和外部振荡场的时间周期)和响应的形状之间的关系。作为详细调查的结果,基本上存在三种,特别是四种类型的色散曲线已被提出。
2013-10-28 cond-mat.stat-mech
Out of equilibrium mean field dynamics in the transverse field Ising model
作为非平衡平均场动力学的一个典型例子,我们研究了有限全连通晶格上横场伊辛模型的猝灭动力学。使用率函数的方法,我们计算的平均场行为分析的领导阶修正。我们的重点有三:i)我们分析了平均场近似的有效性,并观察到即使对于大系统,偏差也会很快发生。ii)我们研究了序参量的方差,并确定了四个定性的不同区域,这些区域不能仅通过其平均值来区分。iii)我们导出了晶格双分块的完全纠缠哈密顿量,在平均场分析的有效性范围内,这显然是一个含时谐振子。
2019-10-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamic hysteretic features of the Ising-type thin films
为了阐明滞回响应的重要特征,如频散曲线的类型、滞回线面积的衰减、动态过程中畴形核和/或长大的机制等,在提交原始作品后进行的后续检查。添加剂的补充处理基本上是基于最近的预印本arXiv:1302.2727的结果,关于振荡扰动对磁性薄膜中的表面增强现象的影响。在整个分析过程中,选择了最合适的参数值,因为它们将使我们获得惊人的结果。特别强调了在两种改性表面交换制度中不同层指数的响应拓扑。
2014-08-01 cond-mat.stat-mech
Static properties of the dissipative random quantum Ising ferromagnetic chain
本文研究了一维有限团簇和无限长链上量子Ising自旋耗散系综的零温静态性质。自旋与最近邻的纯耦合和随机耦合发生铁磁相互作用。它们受到横向场的作用,并耦合到量子谐振子的欧姆浴中。我们使用经典的二维对应模型的蒙特卡罗模拟分析耦合系统。耦合到浴提高了有序相的程度,如在平均场自旋玻璃中发现的。在有限集群的情况下,我们证明了存在的Caldeira-Leggett本地化过渡的推广。在无限无规链的情况下,我们研究了耗散对相变和Griffiths相的影响。
2004-12-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quantum Phase Transitions in the Ising model in spatially modulated field
数值研究了竞争空间调制(周期和振荡)纵向场中横向场伊辛模型的相变。在没有横向场的情况下存在多相点,其中对于具有$N$自旋的系统,波长为$λ$的纵向场的简并度为$(\frac {1 + \sqrt{5}}{2})^{2N/λ}$,这是从$λ=2$的已知结果获得的精确结果。在$Γ$(横向场)与$h_0$(纵向场的振幅)相图中的相变由质量间隙$Δ$的消失获得。我们发现,对于所有的相变点,以这种方式获得,$Δ$显示有限大小的标度行为,标志着一个连续的相变无处不在。临界指数值表明该模型属于二维伊辛模型的普适类。纵向场被发现具有相同的标度行为的横向场,这似乎是一个独特的功能的竞争领域。得到了两个不同波长调制场的相位边界。接近$h_c$处的多相点,相位边界表现为$(h_c - h_0)^b$,其中$b$也依赖于$λ$。
2000-10-18 cond-mat.stat-mech
Sunburst quantum Ising model under interaction quench: entanglement and role of initial state coherence
该研究以星暴量子伊辛模型为对象,探究相互作用猝灭下的非平衡动力学,揭示初态相干性对热化的关键作用,并通过无序XXZ模型验证结论的普适性。
2023-10-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamic behavior of a magnetic system driven by an oscillatory external temperature
本研究通过二维Ising模型的Monte Carlo模拟,探究振荡外温下磁系统的非平衡动力学,发现类磁滞回线及周期平均磁化强度的幂律与标度律行为,揭示了与振荡周期相关的有效临界温度。
2023-12-15 cond-mat.stat-mech
Entanglement entropy in a periodically driven quantum Ising chain
我们数值研究了一维量子伊辛链中横向场h(t)的振荡时间周期驱动引起的纠缠熵的动力学。我们考虑了h(t)的几种实现,并发现了一些类似于突然量子猝灭引起的纠缠熵动力学的结果。在短时弛豫之后,纠缠熵的动力学与h(t)同步,在驱动频率处显示振荡行为。同步在动态的纠缠熵,被破坏的外观的准复兴淡出的热力学极限,我们解释使用一个准粒子图片适应周期性的驱动。在同步状态下取纠缠熵的时间平均值,发现纠缠熵服从体积定律,并与子系统的大小成比例关系。这样的结果让人想起热态或淬火伊辛链的广义吉布斯系综,尽管由于模型的可积性,系统不会加热到无限高的温度。
2016-10-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical phase transitions in the nonreciprocal Ising model
该研究通过非互易Ising模型揭示了从静态到时间依赖状态的动力学相变,发现三维中交换相稳定且具时间晶体特性,无序-交换转变属三维XY普适类,并阐明液滴机制对静态有序稳定性的影响。
2025-02-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Theory for dissipative time crystals in coupled parametric oscillators
本文提出弱非线性参量驱动耦合振荡器系统作为测试平台,通过Langevin动力学与Glauber动力学近似及场论论证,证明其倍周期不稳定性导致离散时间晶体,且结果对耗散量子系统的半经典极限等近似具有稳健性。
2024-12-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Long-term fluctuations in globally coupled phase oscillators with general coupling: Finite size effects
研究了全局耦合非全同相位振子中仓本序参量时间积分的扩散系数。该系数表示序参量的时间积分与其在样本平均值上的平均值的偏差。换句话说,该系数表征序参量的长期波动。对于N个耦合振子系统,我们引入一个统计量D,它表示N和扩散系数的乘积。我们研究了D关于系统尺寸N的标度律。在其他著名的模型如伊辛模型中,除了转捩点之外,对于相干和非相干区域,D的标度性质都是D \sim O(1)。相比之下,在全局耦合相位振荡器中,对于相干和非相干区域,D的标度律是不同的:在相干区域中,D \sim O(1/N^a)具有某个常数a>0,而在非相干区域中,D \sim O(1)。我们证明了这些标度律适用于几个有代表性的耦合方案。
2012-03-31 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Nonequilibrium dynamics of a fast oscillator coupled to Glauber spins
快谐振子与伊辛自旋系统线性耦合,伊辛自旋系统与热浴接触,并在无量纲温度$θ$下在缓慢的Glauber动力学下演化。自旋具有与振子位置成比例的耦合常数。振荡器-自旋相互作用在$θ=1$处产生二级相变,振荡器位置作为其序参量:平衡位置对于$θ>1$为零,对于$θ< 1$为非零。对于$θ<1$,该系统的动力学从松弛到平衡是完全不同的。对于大多数初始条件,振荡器的位置执行调制振荡的稳定的平衡位置之一,具有较长的松弛时间。对于随机的初始条件和足够大的自旋系统,振荡器的不稳定的零位置在与$θ$成比例的弛豫时间后稳定。如果自旋系统较小,情况是相同的,直到振子位置接近零,然后它跨越到一个稳定的平衡位置附近,在这个位置附近保持指数长的弛豫时间振荡。这些随机模拟的结果预测的调制方程从宏观方程的多尺度分析。
2010-07-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Phase transitions in a mechanical system coupled to Glauber spins
研究了与线性伊辛自旋链线性耦合的谐振子。链中的$N$自旋与它们最近的邻居相互作用,耦合常数与振子位置和$N^{-1/2}$成比例,与温度为$T$的热浴接触,并在Glauber动力学下演化。振子的位置是一个随机过程,这是由于振荡器-自旋相互作用产生的平衡行为和动力学的振荡器的剧烈变化。首先,在临界温度$T_c$存在二级相变,其序参量是振荡器稳定的静止位置:该位置在$T_c$之上为零,而在$T_c$之下不同于零。这种跃迁的出现是因为振子在一个等于谐振项加上自旋系统在固定振子位置的自由能的有效势中运动。其次,假设快速自旋弛豫(与振荡器的自然周期相比),振荡器的动力学行为由包含非线性摩擦项的有效方程描述,该非线性摩擦项驱动振荡器朝向有效势的稳定平衡态。分析结果与数值模拟进行了比较。
2010-05-31 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Effects of local minima and bifurcation delay on combinatorial optimization with continuous variables
组合优化问题可以映射到伊辛模型上,而它们的基态一般很难找到。对于这些问题,已经提出了许多算法,其中一个有前途的方法是使用连续变量。近年来,一种这样的算法已经通过使用被称为相干伊辛机的参量振荡器来实现。虽然这些算法已经通过许多实验被证实具有很高的性能,但与模拟退火等其他熟悉的算法不同,它们的计算能力还没有得到充分的研究。在本文中,我们提出了一个简单的启发式的基础上连续变量的静态和动态特性很容易调查。通过对所提算法的分析,我们发现在某类伊辛模型中,由于初始阶段存在大量的局部极小值和分支延迟,降低了算法的性能。
2022-11-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.app-ph