本文将介绍一种称为“相干伊辛机”（CIM）的量子计算机。 相干伊辛机起源于美国斯坦福大学，又称量子神经网络计算机。 是日本量子计算机的主要研发路线。 经过长时间的演进，有望在较短的时间内投入实际场景。 本文将详细讲解这款量子计算机的发展历程、工作原理和特点，以及如何推动其商业应用。

    近年来为了增强国家的创造力和科技实力，日本实施了“颠覆性创新计划ImPACT”国家项目，其中包括16个“产-学-研”平行研究项目，其中之一是“  “实现量子人工脑与量子先进知识社会网络基础设施”。该项目面向量子信息技术研究，围绕“量子计算”、“量子模拟”和“量子安全网络”三个主题。 以量子计算机为主题，日本将重点发展“相干伊辛机（CIM）”，又称“量子人工脑”、“量子神经网络（QNN）”、光网络量子计算机等。

  什么是 CIM？

  首先，CIM 可用于解决经典计算机难以在有效时间内解决的组合优化问题。 如果投入实际使用，可以作为“加速器”来弥补经典计算机的不足。 经典计算机运行在半导体集成电路上，而 CIM 最大的特点就是使用“光”来计算。 具体来说，相干伊辛机器使用光纤（通常用于光通信）中的激光脉冲作为量子比特来执行计算。

  要了解CIM的运行原理，我们先来解释一下CIM的发展历史。  CIM主要由斯坦福大学、日本国立信息研究所（NII）和NTT组成的研究团队联合开发。 通过它的发展形式，我们可以对“测量-反馈型”的计算原理有所了解，这是一个重要的运行原理。

  早期样机：注塑同步激光打标机

  CIM的早期研究始于斯坦福大学Yoshihisa Yamamoto教授的研究团队2011年发表的一篇论文[1]，提出了注射同步激光成型机的概念，重点是理论研究，我们先来解释一下这个概念。

  如下图所示，一个主激光器和多个从激光器通过光纤等光网络互连。 多个从激光器同步注入主激光器的光，借用注入光的能量自行振荡，利用激光器振荡出的光的偏振态（顺时针圆偏振光、逆时针圆偏振光）对应于 自旋 ±1 的 Ising 模型并执行结构计算。