2048-스핀 음파 Ising 머신, 벌크 음향 지연선으로 MAX-CUT·Sudoku 해결
A 2048-spin bulk acoustic wave Ising machine for number partitioning and Sudoku
광학 코히어런트 Ising 머신은 시간 다중화 방식으로 확장성을 보여줬지만, 크고 비싸며 열에 취약했습니다. 연구진은 고체 지연선에서 마이크로파 음향 파동을 이용해 2048스핀을 지원하는 소형·저전력·저비용 Ising 머신을 개발했습니다. 20.5MHz, 707μs 벌크 음향 지연선 두 개를 직렬 연결해 15비트 결합 해상도의 전대역 연결을 구현했고, MAX-CUT 문제를 341ms에 해결합니다. 또한 수 분할 및 스도쿠 문제도 풀었으며, 기존 코히어런트 Ising 머신보다 열 안정성이 10^4배 높고, 시뮬레이션 분기 알고리즘보다 복잡한 문제에서 우수한 성능을 보였습니다.
우리의 설계는 15비트 결합 해상도로 전대역 연결을 제공하며 341ms 만에 근사 MAX-CUT 해를 찾는데, 더 높은 주파수의 지연선을 사용하면 서브-ms로 확장할 수 있습니다.