JP2013242477A - 量子ドットによる解探索システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】量子ドット31と、これよりも大体積からなる複数の量子ドット32と、量子ドット32からの出力光の発光状態を検出する光検出部13と、量子ドット32に対してそれぞれ制御光を供給することにより、下位準位へ他の励起子を励起させて当該下位準位へ遷移する励起子のエネルギー放出を制御可能な光供給部42とを備え、量子ドット32毎の出力光の発光状態及び予め入力された探索問題情報に基づいて、光供給部42による制御光の供給を量子ドット32毎に制御する。
【選択図】図1
Description
E(nx,ny,nz)=h2/8π2m(π/L)2(nx 2+ny 2+nz 2)・・・・・(1)
を満足するような状態配置が探索される。
2 基板
3、5 量子ドットデバイス
12、42 光供給部
13 光検出部
21 演算回路
31、32、33 量子ドット
40 選択対象物
60 共鳴準位
61 当注入用共鳴準位
Claims (12)
- 供給される入力光に応じて励起子が励起されるエネルギー準位を有するエネルギー供給用の量子ドットと、
上記エネルギー供給用の量子ドットより大体積で構成されてなるとともに、上記入力用の量子ドットにおける上記エネルギー準位から励起子が注入される共鳴準位を有し、当該共鳴準位から下位準位へ遷移させた励起子のエネルギー放出に基づいて出力光を発光可能とされ、複数個に亘り設けられた出力表示用の量子ドットと、
上記出力光の発光状態を上記出力表示用の量子ドット毎に検出する光検出手段と、
上記各出力表示用の量子ドットに対してそれぞれ制御光を供給することにより、上記下位準位へ他の励起子を励起させて当該下位準位へ遷移する励起子のエネルギー放出を制御可能な制御光供給手段と、
上記光検出手段により検出された上記出力表示用の量子ドット毎の出力光の発光状態及び予め入力された探索問題情報に基づいて、上記制御光供給手段による制御光の供給を上記出力表示用の量子ドット毎に制御するフィードバック制御手段とを備え、
上記フィードバック制御手段は、その制御光の供給制御の繰り返しを経て最終的に上記光検出手段により読み取られた上記各出力表示用の量子ドットからの上記出力光の発光状態に基づき、上記探索問題情報に対する探索解を表示すること
を特徴とする量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、上記探索問題情報としてN個の変数からなる命題論理式が与えられ、
N個に亘り形成された上記各出力表示用の量子ドットに上記各変数がそれぞれ割り当てられ、上記各出力表示用の量子ドットから発光される出力光を2値化して上記変数の“真”及び“偽”を割り当ててなること
を特徴とする請求項1記載の量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、検出された各出力光の2値化した発光状態に基づく“真”又は“偽”に応じて、上記探索問題情報として命題論理式を満たさないものを排除するように、上記制御光供給手段による制御光の供給を上記出力表示用の量子ドット毎に制御すること
を特徴とする請求項2記載の量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、上記探索問題情報として、上記命題論理式の全体の値を“真”にするために充足可能な変数を探索する充足可能性問題が与えられていること
を特徴とする請求項3記載の量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、上記各出力表示用の量子ドットに対してそれぞれ制御光を供給するように上記制御光供給手段を制御した場合に、上記下位準位を上記励起させた他の励起子で満たすことにより、当該下位準位へ遷移する励起子のエネルギー放出を抑制することで上記出力光の発光強度を低下させ、上記2値化する発光状態を“偽”とし、
上記各出力表示用の量子ドットに対してそれぞれ制御光を供給しないように上記制御光供給手段を制御した場合に、上記下位準位を開放することにより、当該下位準位へ遷移する励起子のエネルギー放出を促進して上記出力光の発光強度を増加させ、上記2値化する発光状態を“真”とすること
を特徴とする請求項2〜4のうち何れか1項記載の量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、上記探索問題情報としてN個の変数からなる命題論理式が与えられ、2N個に亘り形成された上記各出力表示用の量子ドットに上記変数個々の“真”又は“偽”がそれぞれ割り当てられ、上記各出力表示用の量子ドットから発光される出力光の発光強度が閾値を超えたか否かに基づき、“真”又は“偽”に相当するか否かを判定すること
を特徴とする請求項1記載の量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、上記各出力表示用の量子ドットに対して制御光を供給するように上記制御光供給手段を制御した場合に、上記下位準位を上記励起させた他の励起子で満たすことにより、当該下位準位へ遷移する励起子のエネルギー放出を抑制することで上記出力光の発光強度を低下させて上記閾値以下とすることにより、“真”又は“偽”に相当させないように制御し、
上記各出力表示用の量子ドットに対して制御光を供給しないように上記制御光供給手段を制御した場合に、上記下位準位を開放することにより、当該下位準位へ遷移する励起子のエネルギー放出を促進して上記出力光の発光強度を増加させて上記閾値超とすることにより、“真”又は“偽”に相当するように制御すること
を特徴とする請求項6記載の量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、一の変数の“真”、“偽”をそれぞれ表示する上記出力表示用の量子ドットのペアに着目した場合、何れか一方の上記出力表示用の量子ドットから出力光が発光していた場合には、他の一方の上記出力表示用の量子ドットから出力光が発光を抑制するように上記制御光供給手段による制御光の供給を制御すること
を特徴とする請求項6又は7記載の量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、上記探索問題情報として、複数の節の論理積が“真”となり上記各節には、2又は3個の変数(リテラル)の論理和が与えられた乗法標準形からなる命題論理式が与えられ、上記節を構成する一の変数の“真”、“偽”をそれぞれ表示する上記出力表示用の量子ドットが発光状態にある場合に、当該節を構成する他の変数の“真”、“偽”をそれぞれ表示する量子ドットのうち、上記発光状態にある変数との論理和が“真”を構成しなくなる方の量子ドットの発光を抑制するように、上記制御光供給手段による制御光の供給を制御すること
を特徴とする請求項6〜8のうち何れか1項記載の量子ドットによる解探索システム。 - 上記フィードバック制御手段は、上記探索問題情報として、複数の節の論理積が“真”となり上記各節には、2又は3個の変数の論理和が与えられた乗法標準形からなる命題論理式が与えられ、当該探索問題情報に基づいて制御光の供給制御を行う過程において一の変数の“真”、“偽”をそれぞれ表示する上記出力表示用の量子ドットのペアに着目した場合に、双方の量子ドットから出力光が同時に発光した場合には、当該発光状態を探索解として選択しないように上記制御光の供給を制御すること
を特徴とする請求項6〜9のうち何れか1項記載の量子ドットによる解探索システム。 - 供給される入力光に応じて励起子が励起されるエネルギー準位を有するエネルギー供給用の量子ドットと、
上記エネルギー供給用の量子ドットより大体積で構成されてなるとともに、励起子が注入可能な共鳴準位を有し、当該共鳴準位から第1の下位準位へ遷移させた励起子のエネルギー放出に基づいて出力光を発光可能とされ、複数個に亘り設けられた出力表示用の量子ドットと、
上記各出力表示用の量子ドットより大体積で構成されてなるとともに、上記出力表示用の量子ドットにおける共鳴準位と共鳴可能とされ、励起子が注入されてくる被注入用共鳴準位を有し、当該被注入用共鳴準位から第2の下位準位へ遷移させた励起子のエネルギー放出に基づいて外部連絡用の出力光を発光可能とされ、上記各出力表示用の量子ドット毎に複数設けられた外部連絡用の量子ドットと、
上記出力光の発光状態を上記出力表示用の量子ドット毎に検出する光検出手段と、
上記外部連絡用の量子ドットから発光された外部連絡用の出力光を受けて予め設定された条件の下で動作して結果を出力し、上記各外部連絡用の量子ドット毎に複数設けられた選択対象物と、
上記選択対象物から出力された結果に基づいて、上記外部連絡用の量子ドットに制御光を供給することにより、上記第2の下位準位へ他の励起子を励起させて当該第2の下位準位へ遷移する励起子のエネルギー放出を制御するとともに、これに応じて上記被注入用共鳴準位における励起子の状態を制御することで、共鳴する上記出力表示用の量子ドットにおける上記共鳴準位の励起子の状態を制御し、上記出力表示用の量子ドットからの出力光の発光状態に反映可能な制御光供給手段と、
上記制御光の供給制御の繰り返しを経て最終的に上記光検出手段により読み取られた上記各出力表示用の量子ドットからの上記出力光の発光状態に基づき、上記選択対象物の選択優位を示す解を表示すること
を特徴とする量子ドットによる解探索システム。 - 請求項1〜11のうち何れか1項記載の量子ドットによる解探索システムに適用され、上記エネルギー供給用の量子ドットと、上記出力表示用の量子ドットとを備えること
を特徴とする量子ドットデバイス。
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