基于MZ调制器伊辛机的网络最大割优化算法

摘要

针对传统枚举算法在求解组合优化问题时计算时间随问题规模指数增长的问题，提出一种基于Mach-Zehnder(MZ)调制器的伊辛机仿真算法。通过余弦函数模拟MZ调制器的干涉输出特性，并引入高斯随机数模拟系统噪声，结合数值迭代模拟系统动力学演化。实验选取16和100顶点的规则网络、小世界网络和随机网络的最大割问题进行测试，结果表明：该算法对16顶点网络的成功率达到100%，对100顶点随机网络仍保持88%的成功率；在计算效率方面，求解25顶点规则网络时，伊辛算法仅需0.42 s，较枚举法的29.93 s具有显著优势。本研究为复杂网络优化问题提供了高效解决方案，并为MZ伊辛机的实验设计提供了理论参考。

关键词

组合优化 / 图 / 伊辛机 / 最大割 / 小世界网络 / 规则网络 / 随机网络