【技术实现步骤摘要】
本申请总体涉及量子计算，具体涉及伊辛机。
技术介绍
1、组合优化问题广泛存在于人工智能决策、药物开发、超大规模集成电路(very-large-scale integration，vsli)布局布线和交通运输等领域中。这些组合优化问题(例如，最大割问题、布尔可满足性问题和旅行商问题)的解决需要超高算力的支持，其能耗巨大，并且求解时间随问题规模的增长呈指数级增长，因此难以用传统的冯·诺依曼(vonneumann)架构的经典计算机得到有效解决。
2、作为一种面向组合优化问题的专用求解器，伊辛求解器(ising solver)(又称“伊辛机”)通过将组合优化问题映射成伊辛模型，将最优解的求解转换为寻找伊辛模型的基态来有效地求解组合优化问题。
3、近年来已提出基于各种工艺平台的伊辛机，包括基于超导量子比特的量子退火器、相干光学伊辛机、数字互补金属-氧化物-半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，cmos)伊辛机以及cmos环形振荡器(ring oscillator，rosc)伊辛机等。
4、数字伊辛机依赖于外部的随机数发生器来引入用于退火的随机性，并且由于数字伊辛机的离散时间特性，需要数千个周期进行自旋的迭代和更新。相干光学伊辛机需要长达1千米的光纤腔和复杂的光学设备，此外，还需要超高速、大功率的现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)来辅助实现自旋间的耦合。量子退火器得益于量子比特之间的互感耦合能够实现完全
5、目前的rosc伊辛机的应用仍然受限。本领域中需要一种稳定、高准确性的伊辛机。
技术实现思路
1、为提供一种稳定、高准确性的伊辛机，提供本专利技术。
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种用于伊辛机核心电路的单元，其包括：环形振荡器，用于产生两个交互信号并提供输出信号，所述两个交互信号分别与两个相反的自旋状态相关联，所述输出信号与所述单元的所确定的自旋状态相关联；多个耦合模块，每个耦合模块将所述环形振荡器与相邻单元进行多级电容性耦合；读出模块，与所述环形振荡器连接，用于基于所述输出信号产生读出信号，所述读出信号指示所述单元的所确定的自旋状态；以及存储模块，与所述多个耦合模块连接，用于存储指示所述单元与相邻单元之间的耦合权重的信息。
3、如上所述的单元，其中，所述环形振荡器包括：串联连接的奇数数量的多个反相器，其中，两个相邻的反相器的输出端用于提供所述两个交互信号，在所述两个相邻的反相器中处于上游的反相器的供电电压受锁定信号调制以锁定相位，并且所述锁定信号的频率是所述环形振荡器的振荡频率的两倍。
4、如以上任一项所述的单元，其中，所述环形振荡器还包括：与非门，与所述奇数数量的多个反相器串联连接，所述与非门用于接收使能信号以使所述环形振荡器起振。
5、如以上任一项所述的单元，其中，每个耦合模块与所述环形振荡器的提供所述两个交互信号的两个节点耦合，并且与相应的相邻单元的环形振荡器的提供相应的两个交互信号的对应的两个节点耦合。
6、如以上任一项所述的单元，其中，每个耦合模块包括电容器和开关。
7、如以上任一项所述的单元，其中，所述电容器包括串联和/或并联连接的多个电容器，并且所述开关包括多个开关，其中，所述单元与相邻单元之间的耦合权重至少部分地基于所述多个开关的开、合状态和/或所述多个电容器的电容值来确定。
8、如以上任一项所述的单元，其中，所述电容器包括mos电容器。
9、如以上任一项所述的单元，其中，所述环形振荡器用于提供第一输出信号，并且相邻单元的环形振荡器用于提供第二输出信号，所述第一输出信号和所述第二输出信号包括指示相位的信号，所述读出模块用于：至少部分地基于所述第一输出信号和所述第二输出信号之间的相位偏移来产生所述读出信号。
10、如以上任一项所述的单元，其中，所述单元与相邻单元之间的耦合权重按预定义的时序和预定义的分组开始被保持有效，以进行退火。
11、如以上任一项所述的单元，其中，所述预定义的时序限定开始使耦合权重被保持有效的预定时间段，并且所述预定义的分组限定在每个预定时间段内依次开始被保持有效的预定数量的耦合权重的序列。
12、如以上任一项所述的单元，其中，第一预定数量的耦合权重的第一序列在每个预定时间段内依次开始被保持有效，直到所述第一序列结束，并且第一预定数量的耦合权重的第二序列在每个预定时间段内依次开始被保持有效，直到所述第二序列结束。
13、如以上任一项所述的单元，其中，所述第一序列和所述第二序列通过随机遍历耦合权重来产生。
14、如以上任一项所述的单元，其中，第二预定数量的耦合权重的第三序列在每个预定时间段内依次开始被保持有效，直到所述第三序列结束，并且第二预定数量的耦合权重的第四序列在每个预定时间段内依次开始被保持有效，直到所述第四序列结束，其中，所述第二预定数量与所述第一预定数量不同。
15、根据本专利技术的另一方面，提供一种伊辛机核心电路，其包括如以上任一项所述的多个单元，其中，所述多个单元彼此通信。
16、如上所述的伊辛机核心电路，其中，所述多个单元按照国王图拓扑耦合。
17、根据本专利技术的又一方面，提供一种用于伊辛机核心电路的退火的方法，所述伊辛机核心电路包括多个单元，所述多个单元彼此通信，每个单元与对应的相邻单元耦合以限定耦合权重，所述方法包括：确定每个单元与对应的相邻单元之间的耦合权重；确定预定义的时序；确定预定义的分组；以及按所述预定义的时序和所述预定义的分组使每个单元与对应的相邻单元之间的耦合权重开始保持有效，以进行退火。
18、如上所述的方法，其中，确定所述预定义的时序包括：确定开始使耦合权重保持有效的预定时间段，并且确定所述预定义的分组包括：确定在每个预定时间段内依次开始被保持有效的预定数量的耦合权重的序列。
19、如以上任一项所述的方法，其中，按所述预定义的时序和所述预定义的分组使每个单元与对应的相邻单元之间的耦合权重开始保持有效包括：使第一预定数量的耦合权重的第一序列在每个预定时间段内依次开始保持有效，直到所述第一序列结束；以及使第一预定数量的耦合权重的第二序列在每个预定时间段内依次开始保持有效，直到所述第二序列结束。
20、如以上任一项所述的方法，其中，所述第一序列和所述第二序列通过随机遍历耦合权重来产生。
21、如以上任一项所述的方法，其中，按所述预定义的时序和所述预定义的分组使每个单元与对应的相邻单元之间的耦合权重开始保持有效还包括：使第二预定数量的耦合权重的第三序列在每个预定时间段内依次本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于伊辛机核心电路的单元，包括：
2.如权利要求1所述的单元，其特征在于，
3.如权利要求2所述的单元，其特征在于，
4.如权利要求1所述的单元，其特征在于，
5.如权利要求4所述的单元，其特征在于，
6.如权利要求5所述的单元，其特征在于，
7.如权利要求5所述的单元，其特征在于，
8.如权利要求1所述的单元，其特征在于，
9.如权利要求1所述的单元，其特征在于，
10.如权利要求9所述的单元，其特征在于，
11.如权利要求10所述的单元，其特征在于，
12.如权利要求11所述的单元，其特征在于，
13.如权利要求11所述的单元，其特征在于，
14.一种伊辛机核心电路，包括：
15.如权利要求14所述的伊辛机核心电路，其特征在于，
16.一种用于伊辛机核心电路的退火的方法，所述伊辛机核心电路包括多个单元，所述多个单元彼此通信，每个单元与对应的相邻单元耦合以限定耦合权重，所述方法包括：
<...【技术特征摘要】
1.一种用于伊辛机核心电路的单元，包括：
2.如权利要求1所述的单元，其特征在于，
3.如权利要求2所述的单元，其特征在于，
4.如权利要求1所述的单元，其特征在于，
5.如权利要求4所述的单元，其特征在于，
6.如权利要求5所述的单元，其特征在于，
7.如权利要求5所述的单元，其特征在于，
8.如权利要求1所述的单元，其特征在于，
9.如权利要求1所述的单元，其特征在于，
10.如权利要求9所述的单元，其特征在于，
11.如权利要求10所述的单元，其特征在于，
12.如...
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