在数据驱动的时代，有效解决复杂问题至关重要。然而，传统计算机在处理大量相互作用的变量时常常难以完成这项任务，从而导致诸如冯·诺依曼瓶颈之类的低效率问题。一种新型的集体状态计算已经出现，通过将这些优化问题映射到磁学中的伊辛问题来解决这个问题。
它的工作原理如下：想象一下将问题表示为图表，其中节点通过边连接。每个节点都有两个状态，+1 或 -1，代表潜在的解决方案。目标是根据哈密顿量的概念找到使系统总能量最小化的配置。
研究人员正在探索能够超越传统计算机的物理系统，以有效地解决伊辛哈密顿量问题。一种有前途的方法涉及使用基于光的技术，其中信息被编码为偏振态、相位或幅度等属性。这些系统可以利用干涉和光学反馈等效应快速找到正确的解决方案。
在《光学微系统杂志》上发表的一项研究中，新加坡国立大学和科学技术研究局的研究人员考虑使用垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 系统来解决伊辛问题。在此设置中，信息被编码在 VCSEL 的线性偏振状态中，每个状态对应于一个潜在的解决方案。
激光器相互连接，它们之间的相互作用编码了问题的结构。