光子 Ising 机把背包问题推到 10.24 万自旋，优化硬件离实用近了一步

其他 · 发布 2026-07-28T09:00:00+08:00 · 更新 2026-07-28T09:19:03+08:00

中国科学院 2026-07-28 08:19 发布官方稿，介绍上海光机所团队把空间光子 Ising 机在 0-1 背包问题上的演示规模推进到 102,400 个自旋。关键不只是“规模更大”，而是他们用一套光电混合的哈密顿量校准方案，避开了少数超大耦合值把其余信息压扁的老问题。在 100 次重复实验里，这套系统的可行解平均精度达到 99.34%，接近电子模拟的 99.51%，单次迭代 0.572 秒，对比电子计算的 10.798 秒。它更像是在告诉人们：某些组合优化硬件终于开始碰到可扩展边界，而不是量子计算已经全面替代通用计算。

这条新闻看起来像光学或量子计算圈的内部进展，但它真正对应的是一个很具体的现实问题：怎样更快地解“有限预算下挑哪些东西最划算”。0-1 背包问题可以想成资源调度、路径规划甚至投资配置的缩略模型。难点不在于单次算术，而在于可选组合会爆炸式增加，所以工程界一直在找能专门吃这类问题的硬件。

空间光子 Ising 机就是这种专用求解器思路之一。它不是通用大模型，也不是“所有题都更快”的量子魔法，而是把优化问题映射成伊辛模型，再借助光学并行性去算哈密顿量能量景观。此前它在背包问题上只能稳定做小规模示范，一到更大规模，少数特别大的耦合值会把大多数较小值压缩成零，既丢信息，又让真正关键的光学信号弱到接近噪声。

这次最有价值的改动，是研究团队没有硬扛硬件极限，而是换了映射办法。他们在光学域里先把异常大的耦合值直接置零，保住可测的明亮衍射信号，再在电子学域里用解析校正公式把原始哈密顿量重建回来。换句话说，不是纯光学硬件突然神奇升级，而是靠一套更懂硬件短板的混合方案，让问题表达方式适配了机器。

量化结果说明这不是纸面技巧。CAS 中文稿与 Optics Letters 摘要都给出，团队在 102,400 个自旋的大规模 0-1 背包问题上完成验证；100 次重复实验的可行解平均精度达到 99.34%，接近电子模拟的 99.51%，而单次迭代时间是 0.572 秒，对比电子计算的 10.798 秒。这意味着至少在这类耦合结构相近的优化问题上，光电混合专用硬件已经不只是概念展示，而是开始出现规模化和速度上的现实吸引力。

边界同样不能省略。当前业务小时里的新信号是中国科学院首页 08:19 的中文科研进展稿，不是论文在这一小时新发表；Optics Letters 页面显示论文已于 2026-06-24 公开。更重要的是，这仍然是一类特定问题和特定实验系统下的结果，还不能直接外推出“专用光子优化机全面超越电子计算”或“量子优化已经落地商用”。它更像是组合优化硬件真正跨过了一个过去总卡住的规模门槛。

信息来源

• 中国科学院科研进展 2026-07-28 08:19 官方稿
• Optics Letters abstract page

可信度说明

时间归属以中国科学院科研进展页 PubDate 2026-07-28 08:19 为准；102,400 个自旋、99.34% 对 99.51%、0.572 秒对 10.798 秒，以及硬件感知哈密顿量映射方案，可由 CAS 中文稿与 Optics Letters 摘要页交叉核验。边界在于，当前业务小时的新意来自 CAS 中文官方转发，论文本身已于 2026-06-24 公开。