(57)【要約】      （修正有）【課題】フィードバック入力をする際の光の位相同期が不要となるイジングモデルの計算装置を提供する。【解決手段】イジングモデルの計算装置は、イジングモデルの複数のスピンに擬似的に対応し、同一の発振周波数を有する複数の光パルスを０またはπの位相でパラメトリック発振させる位相感応増幅器２と、光パルスを周回伝搬させるリング共振器１と、光パルスの位相および振幅を測定する光パルス測定部３と、測定した光パルスの情報を入力としてフィードバック値を算出する相互作用計算部４１と、リング共振器内に設けられ、フィードバック値に基づいて、光パルスの位相および振幅を変調することにより、ある光パルスに関わる相互作用を実装する相互作用実装部５１とを備える。光パルス測定部は、光パルスが安定状態に到達した後に、測定した光パルスの位相をイジングモデルのスピンに変換することにより、イジングモデルのスピンの値を得る。【選択図】図２
2018147225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イジングモデルの複数のスピンに擬似的に対応し、同一の発振周波数を有する複数の光パルスを０またはπの位相でパラメトリック発振させる位相感応増幅器と、
前記複数の光パルスを周回伝搬させるリング共振器と、
前記複数の光パルスが前記リング共振器を周回伝搬するたびに、前記複数の光パルスの位相および振幅を測定する、光パルス測定部と、
前記光パルス測定部において測定した光パルスの位相および振幅の情報を入力として、前記イジングモデルの結合係数と前記測定した光パルスとから決定される、ある光パルスに関わる相互作用に基づいて、フィードバック値を算出する、相互作用計算部と、
前記リング共振器内に設けられ、前記相互作用計算部において算出された前記フィードバック値に基づいて、前記リング共振器内を周回伝搬する前記複数の光パルスの位相および振幅を変調することにより、前記ある光パルスに関わる相互作用を実装する相互作用実装部と、を備え、
前記光パルス測定部は、前記光パルス測定部と前記相互作用計算部と前記相互作用実装部とにより構成されるフィードバックループ制御が繰り返される過程で、前記複数の光パルスが安定状態に到達した後に測定した前記複数の光パルスの位相を、イジングモデルのスピンに変換することにより、イジングモデルのスピンの値を得ることを特徴とするイジングモデルの計算装置。
【請求項２】
前記相互作用計算部は、測定したＭ個の光パルスの位相および振幅がｃ1、ｃ2、ｃ3、ｃ4、・ｃi・ｃM-1、ｃMを要素とする列ベクトルに対し、イジングモデルの結合係数を演算パラメータとする以下に示す行列を乗算して、得られた列ベクトルの要素ｆ1、ｆ2、ｆ3、ｆ4、・ｆi・ｆM-1、ｆ‘Mを前記Ｍ個の光パルスに対応するＭ個のある光パルスに関わる相互作用として演算することを特徴とする請求項１に記載のイジングモデルの計算装置。
【数１】
2018147225.tif 000021
【請求項３】
前記相互作用計算部は、前記演算した相互作用において得られたｆiをｃiで除算し、ｉ番目の光パルスのｃｏｓ成分ｃi、前記複数の光パルスの数Ｎを用いて、ｆｉ／ｃｉを求め、透過率に変換するための係数Ｒを用いて、下記式により、光共振器周回数（ｎ）における各光パルスが相互作用を受けた後の位相および振幅ｃ’i（ｎ）をフィードバック値として算出することを特徴とする請求項２に記載のイジングモデルの計算装置。
【数２】
2018147225.tif 000022
【請求項４】
前記位相感応増幅器は、周波数が２ωのポンプ光を入力されて、光パラメトリック発振により周波数がωの微弱な雑音光パルス列を発生し、前記リング共振器内を周回伝搬した光パルス列が再び入力されたときに、該光パルス列に完全に位相整合した周波数が２ωのポンプ光が入力されて、前記光パルス列を０またはπの位相で増幅することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のイジングモデルの計算装置。
【請求項５】
前記光パルス測定部は、前記位相感応増幅器に入力される前記ポンプ光を生成するための局部発振光を基準光としたバランスドホモダイン検波器によるホモダイン検波により光パルスの位相および振幅を測定することを特徴とする請求項４に記載のイジングモデルの計算装置。
【請求項６】
前記相互作用実装部は、前記位相感応増幅器に入力される前記ポンプ光を生成するための局部発振光を変調することにより、ある光パルスに対して重ね合わせる光パルスを生成することを特徴とする請求項４または５に記載のイジングモデルの計算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイジングモデルを光パルスにより擬似的にシミュレーションしたイジングモデルの計算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られているノイマン型のコンピュータでは、ＮＰ完全問題に分類される組合せ最適化問題を効率よく解くことができない。組合せ最適化問題を解く手法として、磁性材料を格子点の各サイトに配置されたスピンの相互作用として統計力学的に解析した格子模型であるイジングモデルを用いた手法が提案されている。
【０００３】
イジングモデルの系のエネルギー関数であるハミルトニアンＨは、以下の式（１）に示す通り表わされることが知られている。
【０００４】
【数１】
2018147225.tif 000003
【０００５】
ここで、Ｊｉｊは結合定数であり、イジングモデルを構成する各サイトの相互関係を示している。σｉ、σｊは各サイトのスピンを表しており、１または−１の値をとる。
【０００６】
イジングモデルを用いて組合せ最適化問題を解く場合は、上記のイジングモデルのハミルトニアンにおいて、各サイトの相関関係であるＪｉｊを与えたときに、系が安定状態となってエネルギーＨの値が一番小さくなるσｉ、σｊを求めることにより、最適解が得られる。近年では、光パルスを利用して、こうしたイジングモデルを擬似的にシミュレーションすることにより、ＮＰ完全問題などの組合せ最適化問題を解くことができる計算装置が注目されている（特許文献１）。
【０００７】
図１は、イジングモデルの計算装置の基本構成を示す図である。イジングモデルの計算装置は、図１に示すように、リング共振器１として機能するリング状の光ファイバ内に設けられたＰＳＡ（位相感応増幅器：Ｐｈａｓｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２に対して、ポンプ光パルス（ｐｕｍｐ）を注入することによりイジングモデルのサイト数に対応する数の光パルスの列を生成するように構成している（２値化ＯＰＯ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ：０またはπ位相の光パラメトリック発振）。リング共振器１に入力された光パルス列が１周して再びＰＳＡ２に到達すると、再びＰＳＡ２にポンプ光が入力されることにより光パルス列が増幅される。最初のポンプ光の注入により発生する光パルス列は位相が定まらない微弱なパルスであり、リング共振器１内を周回するたびにＰＳＡ２で増幅されることによって、次第にその位相状態が定まる。ＰＳＡ２は各光パルスをポンプ光の位相に対し０またはπの位相で増幅するので、これらのいずれかの位相状態に定まることになる。
【０００８】
イジングモデルの計算装置では、イジングモデルにおけるスピンの１、−１を、光パルスの位相０、πに対応させて実装している。光パルスの周回ごとに、リング共振器１外部の測定部３で光パルス列の位相および振幅の測定を行ない、その測定結果を、あらかじめ結合係数Ｊｉｊを与えた演算器４に入力して、これらを用いてｉ番目のパルスに対する結合信号（フィードバック入力する信号）
【０００９】
【数２】
2018147225.tif 000004
【００１０】
（ｃｊ：ｊ番目のサイトの光パルスの振幅）を演算する。さらに、外部光パルス入力部５により演算した結合信号に応じた外部光パルスを生成してリング共振器１内に入力するフィードバックループ制御により、光パルス列を構成する各光パルス間で位相に相関関係を付与することができる。
【００１１】
イジングモデルの計算装置では、上記した相関関係を付与しながら光パルス列をリング共振器１内を周回増幅させて、安定状態となったときの光パルス列を構成する各光パルスの位相０、πを測定することにより、イジングモデルの解を求めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１５６１２６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
イジングモデルの計算装置においては、リング共振器１内の光パルス列に対するフィードバック入力、すなわち外部光パルス入力部５による外部光パルスを入力する際において、入力する外部光パルスとリング共振器１内の光パルス列との間で位相同期をとる必要がある。従来では外部光パルス入力部５が、リング共振器１内の光パルス列を発生・増幅させるポンプ光と同じ光源の光パルスを光変調器で変調して外部光パルスを生成して、リング共振器１に合波することで光パルス列との位相同期を行なっていた。
【００１４】
しかしながら、２つの光パルス列がもともと同じ光源の光を分岐して生成されているとしても、その伝搬経路が異なるため、２つの光パルス列の光路長を完全に一致させる必要があり、２つの光パルスを正確に位相同期させることは難しかった。
【００１５】
本発明はかかる従来の問題に鑑みなされたものであって、本発明の課題は、フィードバック入力をする際の光の位相同期が不要となるイジングモデルの計算装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、一実施形態に記載の発明は、イジングモデルの複数のスピンに擬似的に対応し、同一の発振周波数を有する複数の光パルスを０またはπの位相でパラメトリック発振させる位相感応増幅器と、前記複数の光パルスを周回伝搬させるリング共振器と、前記複数の光パルスが前記リング共振器を周回伝搬するたびに、前記複数の光パルスの位相および振幅を測定する、光パルス測定部と、前記光パルス測定部において測定した光パルスの位相および振幅の情報を入力として、前記イジングモデルの結合係数と前記測定した光パルスとから決定される、ある光パルスに関わる相互作用に基づいて、フィードバック値を算出する、相互作用計算部と、前記リング共振器内に設けられ、前記相互作用計算部において算出された前記フィードバック値に基づいて、前記リング共振器内を周回伝搬する前記複数の光パルスの位相および振幅を変調することにより、前記ある光パルスに関わる相互作用を実装する相互作用実装部とを備え、前記光パルス測定部は、前記光パルス測定部と前記相互作用計算部と前記相互作用実装部とにより構成されるフィードバックループ制御が繰り返される過程で、前記複数の光パルスが安定状態に到達した後に測定した前記複数の光パルスの位相を、イジングモデルのスピンに変換することにより、イジングモデルのスピンの値を得ることを特徴とするイジングモデルの計算装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のイジングモデルの計算装置の基本構成を示す図である。
【図２】本実施形態のイジングモデルの計算装置の概略構成を示す図である。
【図３】バランスドホモダイン検波器の構成例を示す図である。
【図４】イジングモデルの計算装置の基本構成における処理フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１９】
本発明のイジングモデルの計算装置では、次式（１）のハミルトニアンで表されるイジングモデルのスピン方向σｉ、σｊ（±１）を光パルスの位相（０、π）に置き換える（擬似的にシミュレーションする）ことにより、イジングモデルにマッピングされた問題を計算することができる。
【００２０】
【数３】
2018147225.tif 000005
【００２１】
図２は本実施形態のイジングモデルの計算装置の概略構成を示す図である。図２において、イジングモデルの計算装置は、リング状の光ファイバで構成されたリング共振器１と、リング共振器１内に設けられた、ＰＳＡ（位相感応増幅器）２および光パルス変調器５１と、リング共振器１から分岐された、フィードバックループの一部を構成する、測定部３および演算器４１とを備えている。本実施形態のイジングモデルの計算装置では、測定部３と演算器４１と光パルス変調器５１とがフィードバックループを構成している。
【００２２】
ＰＳＡ２は、イジングモデルの複数のスピンに擬似的に対応し、同一の発振周波数を有する複数の光パルスの列（光パルス列）をポンプ光源（厳密にはポンプ光パルス生成に用いる局発光）の位相に対して０またはπの位相の光を効率よく増幅する。ＰＳＡ２は、例えば２次の非線形光学効果を発現するＰＰＬＮなどの非線形光学結晶を用いて構成することができる。
【００２３】
ＰＳＡ２は、シグナル光（信号光）とポンプ光（励起光）が入力されると、ポンプ光源の位相に対して０またはπの位相の微弱なパルス（アイドラ光）を発生する。ＰＳＡ２では、最初にシグナル光が発生していない状態でポンプ光のみを入力した場合でも、自然放出光として微弱なパルスを発生することができる。
【００２４】
ＰＳＡ２では、周波数ωを有する局部発振光（ＬＯ光）を第２高調波発生器により２倍波である周波数２ωに変換したポンプ光が入力されると、(これまでポンプ光が無く、まさにポンプを入れ始めた時には)パラメトリック下方変換過程により微弱な雑音光が発生する。さらに、ＰＳＡ２では、リング共振器１内を周回伝搬した光パルス列が再び入力されたとき、かかる光パルス列がシグナル光
【００２５】
【数４】
2018147225.tif 000006
【００２６】
となり、このシグナル光に完全に位相整合したポンプ光
【００２７】
【数５】
2018147225.tif 000007
【００２８】
がさらにＰＳＡ２に入力されると、２次の非線形光学効果であるＯＰＯ（光パラメトリック発振）により、シグナル光Ｅｓの位相共役波となるアイドラ光
【００２９】
【数６】
2018147225.tif 000008
【００３０】
が発生する。
【００３１】
このとき、シグナル光とアイドラ光の周波数が一致する場合、以下の縮退波が出力される。
【００３２】
【数７】
2018147225.tif 000009
【００３３】
この出力される縮退波は、位相共役の関係にあるシグナル光とアイドラ光との重ね合わせなので、位相が０またはπの波が効率よく増幅されることになる。こうして、ＰＳＡ２では当初発生した微弱な光パルス列のうち、０またはπの位相成分が増幅されることになる。
【００３４】
リング共振器１は、ＰＳＡ２で発生した複数の光パルス（光パルス列）を周回伝搬させる。リング共振器１は、リング状の光ファイバで構成することができ、その光ファイバの長さは、（光パルス列を構成するパルスの数）×（パルス間隔）にフィードバック処理にかかる時間分の長さを加えたものに設定される。
【００３５】
測定部３は、複数の光パルス（光パルス列）がリング共振器１を周回伝搬するたびに（１周回毎に）、その複数の光パルスの位相および振幅を測定する光パルス測定部として機能する。具体的には測定部３は、リング共振器１内を伝搬する光パルス列を分岐してその振幅を含めた位相状態をコヒーレント測定する。コヒーレント測定は、バランスドホモダイン検波器を用いて被測定光として入力される光パルス列の振幅と位相を測定することができる。
【００３６】
図３はバランスドホモダイン検波器３０の構成例を示す図である。バランスドホモダイン検波器３０は、測定する光パルス列と同じ周波数の位相同期した光を基準光として、光パルス列を構成する光に干渉させて、その振幅と位相状態を測定することができる。バランスドホモダイン検波器３０は、ポート１およびポート２からの光を干渉させてポート３およびポート４に出力するハーフミラー３１と、ポート３から出力される光を検出する第１の光検出器３２とポート４から出力される光を検出する第２の光検出器３３と、第１および第２の光検出器３２、３３の検出結果の差分を演算する差分演算部３４とを有している。
【００３７】
ポート１には被測定光として光パルス列Ｅsｅi(ωt+θ)が入力され、ポート２には、振幅と位相が既知である基準光ＥLoｅiωtが入力される。ポート１から入力された光パルス列は、ハーフミラー３１において、同位相でポート３に向けて透過する成分と、位相がπだけ変化させられてポート４に向けて反射される成分に分岐する。ポート２から入力された基準光は、ハーフミラー３１において、同位相でポート４に向けて透過する成分と、同位相でポート３に向けて反射される成分に分岐する。
【００３８】
ポート１から入力された光パルス列の同位相成分とポート２から入力された基準光の同位相成分とが干渉した出力光
【００３９】
【数８】
2018147225.tif 000010
【００４０】
がポート３から出力され、第１の検出器３２では、光強度
【００４１】
【数９】
2018147225.tif 000011
【００４２】
を示す電気信号が検出される。
【００４３】
ポート１から入力された光パルス列の逆位相成分とポート２から入力された基準光の同位相成分とが干渉して出力光
【００４４】
【数１０】
2018147225.tif 000012
【００４５】
がポート４から出力され、第２の検出器３３では、光強度
【００４６】
【数１１】
2018147225.tif 000013
【００４７】
で表される電気信号が検出される。
【００４８】
さらに、差分演算部３４では、第１の検出器３２における検出信号と第２の検出器３３における検出信号との差分が演算されて、２ＥLoＥsｃｏｓθが出力される。
【００４９】
したがって、基準光の振幅ＥLoが既知であるので、測定結果として位相のｃｏｓ成分（符号のみ）と振幅を含んだ値±Ｅが得られることとなる。
【００５０】
測定結果として得られる値は、符号つきアナログ値（±Ｅ）であり、符号（±）が位相を示し、アナログ値（Ｅ）が振幅を示すことになる。
【００５１】
図２に戻ると、演算器４１は、測定した光パルスの位相および振幅を入力として、イジングモデルにマッピングされた結合係数および他の光パルスの位相および振幅に基づいて決定される光パルスが関わる相互作用を決定し、その相互作用を受けた後の光パルスの位相および振幅（相互作用の結合結果）をフィードバック値として演算する相互作用計算部として機能する。演算器４１としては例えばＦＰＧＡなどのデジタル演算器を用いることができる。
【００５２】
具体的には演算器４１は、まず、測定部３で測定した光パルス列の振幅と位相に対して、式（２）に基づいて結合係数を与える演算を行ない、相互作用を決定する。
【００５３】
【数１２】
2018147225.tif 000014
【００５４】
上式（２）において、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５（ｃi）はそれぞれ測定部３における各光パルスについての測定結果であり、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５（ｆi）はそれぞれ相互作用の演算結果である。行列の演算パラメータＪ12、Ｊ13、Ｊ14、Ｊ15、・・・・Ｊ53、Ｊ54は、イジングモデルにマッピングされた結合係数であり、解を求めようとする問題に応じて決定される。なお、ここではサイト数が５の場合を例に挙げて説明しているが、サイト数に応じて用いる正方行列の大きさが決まる。正方行列は（サイト数）×（サイト数）の大きさとなる。
【００５５】
上記の相互作用は、例えば、サイト数（光のパルス列を構成する光パルスの数）をＮとすると、演算部４１は、次式（３）により行列の演算を行なって相互作用を決定することができる。
【００５６】
【数１３】
2018147225.tif 000015
【００５７】
上式（２）、（３）に示すように、演算器４１では、測定部３における測定結果を要素とする列ベクトルを生成し、生成した列ベクトルに対して行列を乗算する演算を行ない、相互作用を決定することができる。
【００５８】
演算器４１では、さらに以下に示す式（４）に従って演算を行ない、周回数（ｎ＋１）における各光パルスについての相互作用の結合結果ｃ‘i（ｎ）をフィードバック値として得る。
【００５９】
【数１４】
2018147225.tif 000016
【００６０】
上式（４）において、ｃ’ ｉ（ｎ）は光共振器周回数（ｎ）におけるｉ番目の光パルスについての相互作用の結合結果であり、ｃｉはｉ番目の光パルスのｃｏｓ成分であり、Ｒは透過率に変換するための係数である。式（４）において、第２項は、相互作用を算出する上式（２）、（３）に基づいて得られたｆｉを測定器３での測定結果ｃiで除算して得られる。得られたｆｉをｃｉで除算したものを上式（４）に代入することでフィードバック値となる演算結果ｃ’ ｉ（ｎ）を得る。
【００６１】
光パルス変調器５１は、演算器４１で演算された演算結果ｃ’ｉ（ｎ）を用いて、リング共振器１内を周回伝搬する光パルスの振幅および位相を変調することにより、光パルスが関わる相互作用の大きさおよび符号を実装する相互作用実装部として機能する。本実施形態では、光パルス変調器５１がリング共振器１内に設けられており、リング共振器１内を周回伝搬する光パルスの振幅および位相を変調することで、光パルス列に対するフィードバックを行なうので、フィードバックのために外部の光パルスを入力する必要がないため、光の位相同期を行なう必要がない。
【００６２】
実際には、光パルス変調器５１は、演算器４１における演算結果ｃ’i（ｎ）を入力として、リング共振器１内の光パルス列の透過率を以下のように変調する。
【００６３】
光パルス変調器５１は２アームのマッハツェンダで構成されるｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ変調器などを用いて構成することができる。ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ変調器の場合、その光電界の応答関数は
【００６４】
【数１５】
2018147225.tif 000017
【００６５】
で表される。ここでＡは変調器の最大透過率、
【００６６】
【数１６】
2018147225.tif 000018
【００６７】
であり、φは変調器のバイアスである。したがって、ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ変調器を用いた光パルス変調器５１における実際の変調量Ｔは、φを変調器のバイアスとすると、θ＜｜π／２｜の場合、
【００６８】
【数１７】
2018147225.tif 000019
【００６９】
となる。特に、θ≪π／２の時は、
【００７０】
【数１８】
2018147225.tif 000020
【００７１】
となる。
【００７２】
上式（５）、（６）によれば、サイト数が比較的小さい問題や、結合数が比較的小さい問題、また結合係数Ｊｉｊを比較的小さく設定した場合は、式（６）に従って、入力に対してほぼ線形的に変調を与えることができるので、ほぼ理想的にフィードバックを各光パルスに与えることが可能であることが判る。したがって、光パルス変調器５１として２アームのマッハツェンダで構成されるｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ変調器を用いる場合は、サイト数や結合数が比較的小さい問題を扱うことが好ましいといえる。
【００７３】
このように、光パルス変調器５１に対し、演算器４１の演算結果に応じた入力を与えることにより、リング共振器１内の光パルス列に擬似的な相互作用をフィードバック入力することができる。
【００７４】
光パルス変調器５１で変調された光パルス列が再びＰＳＡ２に入力すると、入力した光パルス列は増幅される。以上の構成により、イジングモデルの計算装置では、増幅とフィードバックを繰り返しながら、光パルス列を問題に応じた安定状態に導いていく。
【００７５】
図３は、イジングモデルの計算装置の基本構成における処理フローである。図３に示すように、イジングモデルの計算装置では、最初にＰＳＡ２に対してポンプ光が注入されると、微弱な雑音光パルス列が発生し（Ｓ１）、発生した雑音光パルス列はリング共振器１内を周回伝搬する。リング共振器１内を周回伝搬する光パルス列の一部が分岐され、測定部３によりその振幅および位相が測定される（Ｓ２）。
【００７６】
光パルス列の測定結果が得られると、演算器４１において、解を求めるべき問題に応じた結合係数がマッピングされた行列により相互作用が演算され、演算された相互作用に基づいてフィードバック値が演算される（Ｓ４）。光パルス変調器５１は、フィードバック値が入力されると、リング共振器１内の光パルス列に変調を与えることにより光パルス列に対するフィードバックを与える（Ｓ５）。
【００７７】
フィードバック後の光パルス列は、再びＰＳＡ２に入力され、光パルス列に同期したポンプ光により増幅され（Ｓ６）、再びリング共振器１内を周回伝搬する。ＰＳＡ２で増幅された後、リング共振器１内を再び伝搬する光パルス列に対して、再びコヒーレント測定、行列による演算、演算結果に応じたフィードバックが施されることが繰り返される。
【００７８】
このような光パルス列に対する増幅とフィードバックが所定回繰り返される（Ｓ３）と、光パルス列の状態が安定状態となる。安定状態となった時に測定部３において得られた測定結果の位相状態である０またはπをイジングモデルのスピンσ状態（±１）に置き換えて、解くべき問題にデマッピングすることによって与えられた問題に対する解が得られることとなる。
【００７９】
本実施形態のイジングモデルの計算装置では、光パルス列が周回伝搬するリング共振器１内に光パルス変調器５１を設けて、この光パルス変調器５１に対し、電気的に変調量を入力することによって光パルス列を直接光変調してフィードバック入力することができるので、フィードバック入力のために外部からの光パルス入力を用いる必要がない。したがって、フィードバック入力をする際の光の位相同期が不要となる。
【００８０】
以上の実施形態において説明したイジングモデルの計算装置は、ＰＳＡとして２次の非線形光学効果を発現するＰＰＬＮなどの非線形光学結晶によって構成される場合を例に挙げて説明したが、３次の非線形光学効果を発現する構成でもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１    リング共振器
２    ＰＳＡ（位相感応増幅器）
３    測定部
４、４１    演算器
５    外部光パルス入力部
５１  光パルス変調器
３０  バランスドホモダイン検波器
３１  ハーフミラー
３２  第１の光検出器
３３  第２の光検出器
３４  差分演算部
【図１】
2018147225.tif 000023
【図２】
2018147225.tif 000024
【図３】
2018147225.tif 000025
【図４】
2018147225.tif 000026