Spatial Quantum Optical Annealer for Spin Hamiltonians

Projektinformationen

HEISINGBERG

ID Finanzhilfevereinbarung: 101114978

DOI

10.3030/101114978

EK-Unterschriftsdatum 14 Juni 2023

Startdatum 1 November 2023

Enddatum 31 Oktober 2027

Finanziert unter

• The European Innovation Council (EIC)

Gesamtkosten

€ 3 260 250,00

EU-Beitrag

€ 3 260 250,00

Koordiniert durch

UBITECH LIMITED
Cyprus

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Leistungen

Documents, reports (4)

Risk management, Legal and Ethical issues and Guidelines

Evaluation of relevant issues and outlining of best use guidelines (T1.3, T1.4)

Plan for Dissemination and Communication Activities

Summary of planned dissemination and communication activities (T6.1)

Project handbook

Handbook with all essential project activities and information (T1.1)

Website and project logo

Website and project logo information with also social media links (T6.1)

Data Management Plan (1)

Data Management Plan

Details about the management of Data within the consortium (T1.4)

Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (40)

Correlations in Circular Quantum Cascades

Autoren: Miguel Ángel Palomo Marcos, Eduardo Zubizarreta Casalengua, Elena del Valle, Fabrice P. Laussy
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272739

Unlocking multiphoton emission from a single-photon source through mean-field engineering

Autoren: Sang Kyu Kim, Eduardo Zubizarreta Casalengua, Katarina Boos, Friedrich Sbresny, Carolin Calcagno, Hubert Riedl, Jonathan J. Finley, Carlos Antón-Solanas, Fabrice P. Laussy, Kai Müller, Lukas Hanschke, Elena del Valle
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272895

Localization in quantum field theory for inertial and accelerated observers

Autoren: R Falcone; C Conti
Veröffentlicht in: Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 2025, ISSN 1751-8121
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.5281/ZENODO.14272290

Efficient Computation Using Spatial-Photonic Ising Machines: Utilizing Low-Rank and Circulant Matrix Constraints

Autoren: Richard Zhipeng Wang, James S. Cummins, Marvin Syed, Nikita Stroev, George Pastras, Jason Sakellariou, Symeon Tsintzos, Alexis Askitopoulos, Daniele Veraldi, Marcello Calvanese Strinati, Silvia Gentilini, Davide Pierangeli, Claudio Conti, Natalia G. Berlo
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272569

Astronomy and Astrophysics

Autoren: Berloff, Gleb; Berloff, Natalia
Veröffentlicht in: The Astrophysical Journal, 2025, ISSN 0004-6361
Herausgeber: Springer Verlag
DOI: 10.48550/ARXIV.2511.15756

Analog optical computer for AI inference and combinatorial optimization

Autoren: Kalinin, Kirill P; Gladrow, Jannes; Chu, Jiaqi; Clegg, James H; Cletheroe, Daniel; Kelly, Douglas J; Rahmani, Babak; Brennan, Grace; Canakci, Burcu; Falck, Fabian; Hansen, Michael; Kleewein, Jim; Kremer, Heiner; O'Shea, Greg; Pickup, Lucinda; Rajmohan, Saravan; Rowstron, Ant; Ruhle, Victor; Braine, Lee; Khedekar, Shrirang; Berloff, Natalia G; Gkantsidis, Christos; Parmigiani, Francesca; Ballani, Hitesh
Veröffentlicht in: Nature, 2025, ISSN 1476-4687
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.17863/CAM.118719

Correlations in circular quantum cascades

Autoren: Miguel Ángel Palomo Marcos; Eduardo Zubizarret Casalengua; Elena del Valle; Fabrice P. Laussy
Veröffentlicht in: Physical Review A, 2025, ISSN 2469-9934
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.5281/ZENODO.14272740

High-Fidelity Spatial Photonic Ising Machines via Precise Wavefront Shaping

Autoren: D. Karanikolopoulos, P. S. Karavelas, L. Mouchliadis, A. K. Spiliotis, N. L. Pitanios, S. Gentilini, D. Veraldi, P. Charlesworth, D. Pierangeli, J. Sakellariou, N. G. Berloff, S. I. Tsintzos, C. Conti, P. G. Savvidis Vie
Veröffentlicht in: CoRR, 2026, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.48550/ARXIV.2602.13714

Unveiling asymmetric topological photonic states in anisotropic 2D perovskite microcavities

Autoren: Emmanouil G. Mavrotsoupakis; Leonidas Mouchliadis; Junhui Cao; Minoas C. Chairetis; Marios E. Triantafyllou-Rundell; Eleni C. P. Macropulos; Giannis G. Paschos; Apostolos Pantousas; Huaying Liu; Alexey V. Kavokin; Hamid Ohadi; Constantinos C. Stoumpos; Pavlos G. Savvidis
Veröffentlicht in: Light: Science & Applications, 2025, ISSN 2047-7538
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.1038/S41377-025-01852-8

Mirror-mediated long-range coupling and robust phase locking of spatially separated exciton-polariton condensates

Autoren: Liang, Shuang; Alnatah, Hassan; Yao, Qi; Beaumariage, Jonathan; West, Ken; Baldwin, Kirk; Pfeiffer, Loren N.; Berloff, Natalia G.; Snoke, David W.
Veröffentlicht in: CoRR, 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.15753220

Nature

Autoren: Momeni, Ali; Rahmani, Babak; Scellier, Benjamin; Wright, Logan; Mcmahon, Peter; Wanjura, Clara; Li, Yuhang; Skalli, Anas; Berloff, Natalia; Onodera, Tatsuhiro; Oguz, Ilker; Morichetti, Francesco; del Hougne, Philipp; Le Gallo, Manuel; Sebastian, Abu; Mirhoseini, Azalia; Zhang, Cheng; Marković, Danijela; Brunner, Daniel; Moser, Christophe; Gigan, Sylvain; Marquardt, Florian; Ozcan, Aydogan; Grollier, Julie; Liu, Andrea; Psaltis, Demetri; Alù, Andrea; Fleury, Romain
Veröffentlicht in: Nature, 2025, ISSN 0028-0836
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.48550/ARXIV.2406.03372

Fully Programmable Spatial Photonic Ising Machine by Focal Plane Division

Autoren: Daniele Veraldi, Davide Pierangeli, Silvia Gentilini, Marcello Calvanese Strinati, Jason Sakellariou, James S. Cummins, Airat Kamaletdinov, Marvin Syed, Richard Zhipeng Wang, Natalia G. Berloff, Dimitrios Karanikolopoulos, Pavlos G. Savvidis, Claudio Cont
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272805

Encoding arbitrary Ising Hamiltonians on Spatial Photonic Ising Machines

Autoren: Jason Sakellariou, Alexis Askitopoulos, Georgios Pastras, Symeon I. Tsintzos
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272712

Ising Hamiltonian minimization: Gain-based computing with manifold reduction of soft spins vs quantum annealing

Autoren: James S. Cummins, Hayder Salman, Natalia G. Berloff
Veröffentlicht in: Physical Review Research, Ausgabe 7, 2025, ISSN 2643-1564
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVRESEARCH.7.013150

Observation of Lump Solitons

Autoren: Ludovica Dieli, Davide Pierangeli, Fabio Baronio, Stefano Trillo, Claudio Conti
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 136, 2026, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/GGBS-Y21W

Complex Vector Gain-Based Annealer for Minimizing XY Hamiltonians

Autoren: James S. Cummins, Natalia G. Berloff
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272854

Spatial correlations of vortex quantum states

Autoren: Eduardo Zubizarreta Casalengua, Fabrice P. Laussy
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: ArXiv.org
DOI: 10.5281/ZENODO.14272344

Efficient computation using spatial-photonic Ising machines with low-rank and circulant matrix constraints

Autoren: Richard Zhipeng Wang; James S. Cummins; Marvin Syed; Nikita Stroev; George Pastras; Jason Sakellariou; Symeon Tsintzos; Alexis Askitopoulos; Daniele Veraldi; Marcello Calvanese Strinati; Silvia Gentilini; Davide Pierangeli; Claudio Conti; Natalia G. Berloff
Veröffentlicht in: Communications Physics, 2025, ISSN 2399-3650
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.17863/CAM.116145

Inequality for relativistic local quantum measurements

Autoren: Riccardo Falcone, Claudio Conti
Veröffentlicht in: Physical Review D, Ausgabe 113, 2026, ISSN 2470-0010
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/YDMG-5VJM

Instantons and Rarefaction Pulses as Pathways to Global Phase Coherence in Gain-Based Optical Networks

Autoren: Wang, Richard Zhipeng; Berloff, Natalia G.
Veröffentlicht in: CoRR, 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.48550/ARXIV.2505.04031

Localization in quantum field theory

Autoren: Riccardo Falcone, Claudio Conti
Veröffentlicht in: Reviews in Physics, Ausgabe 12, 2024, ISSN 2405-4283
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.48550/arXiv.2312.15348

Vector Ising spin annealer for minimizing Ising Hamiltonians

Autoren: James S. Cummins; Natalia G. Berloff
Veröffentlicht in: Communications Physics, 2025, ISSN 2399-3650
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.17863/CAM.118720

Fully Programmable Spatial Photonic Ising Machine by Focal Plane Division

Autoren: Daniele Veraldi; Davide Pierangeli; Silvia Gentilini; Marcello Calvanese Strinati; Jason Sakellariou; James S. Cummins; Airat Kamaletdinov; Marvin Syed; Richard Zhipeng Wang; Natalia G. Berloff; Dimitrios Karanikolopoulos; Pavlos G. Savvidis; Claudio Conti
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, 2025, ISSN 1079-7114
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.48550/ARXIV.2410.10689

Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences

Autoren: E. Zubizarreta Casalengua; F. P. Laussy; E.‍ ‍del Valle
Veröffentlicht in: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2024, ISSN 1364-503X
Herausgeber: Royal Society
DOI: 10.48550/ARXIV.2402.14010

Macroscopic Noise Amplification by Asymmetric Dyads in Non-Hermitian Optical Systems for Generative Diffusion Models

Autoren: Alexander Johnston, Natalia G. Berloff
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 132, 2025, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.48550/arXiv.2206.12200

Phase retrieval via gain-based photonic XY-Hamiltonian optimization

Autoren: Richard Zhipeng Wang; Guangyao Li; Silvia Gentilini; Davide Pierangeli; Marcello Calvanese Strinati; Claudio Conti; Natalia G. Berloff
Veröffentlicht in: Communications Physics, 2026, ISSN 2399-3650
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.5281/ZENODO.15753173

Localization in Quantum Field Theory for inertial and accelerated observers

Autoren: Riccardo Falcone, Claudio Conti
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272290

Coupling Light with Matter for Identifying Dominant Subnetworks

Autoren: Airat Kamaletdinov, Natalia G. Berloff
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272547

Training of Physical Neural Networks

Autoren: Ali Momeni, Babak Rahmani, Benjamin Scellier, Logan G. Wright, Peter L. McMahon, Clara C. Wanjura, Yuhang Li, Anas Skalli, Natalia G. Berloff, Tatsuhiro Onodera, Ilker Oguz, Francesco Morichetti, Philipp del Hougne, Manuel Le Gallo, Abu Sebastian, Azalia
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272622

Photon liquefaction in time

Autoren: Eduardo Zubizarreta Casalengua, Elena del Valle, Fabrice P. Laussy
Veröffentlicht in: APL Quantum, Ausgabe 1, 2024, ISSN 2835-0103
Herausgeber: AIP Publising
DOI: 10.1063/5.0206213

Solving Distance-Based Optimization Problems Using Optical Hardware

Autoren: Li, Guangyao; Wang, Richard Zhipeng; Berloff, Natalia G.
Veröffentlicht in: CoRR, 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.48550/ARXIV.2507.11378

Unlocking multiphoton emission from a single-photon source through mean-field engineering

Autoren: Sang Kyu Kim; Eduardo Zubizarreta Casalengua; Katarina Boos; Friedrich Sbresny; Carolin Calcagno; Hubert Riedl; Jonathan J. Finley; Carlos Antón-Solanas; Fabrice P. Laussy; Kai Müller; Lukas Hanschke; Elena del Valle
Veröffentlicht in: CLEO 2025, 2025, ISSN 2160-8989
Herausgeber: Optica Publishing Group
DOI: 10.1126/SCIADV.ADW3395

Higher-Order Kuramoto Oscillator Network for Dense Associative Memory

Autoren: Nägerl, Jona; Berloff, Natalia
Veröffentlicht in: CoRR, 2025, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.48550/ARXIV.2507.21984

Encoding Arbitrary Ising Hamiltonians on Spatial Photonic Ising Machines

Autoren: Jason Sakellariou; Alexis Askitopoulos; Georgios Pastras; Symeon I. Tsintzos
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, 2025, ISSN 1079-7114
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.5281/ZENODO.14272712

Two photons everywhere

Autoren: E. Zubizarreta Casalengua; F. P. Laussy; E.‍ ‍del Valle
Veröffentlicht in: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2024, ISSN 1471-2962
Herausgeber: Royal Society
DOI: 10.48550/ARXIV.2402.14010

Benchmarking the optimization of optical machines with the planted solutions

Autoren: Nikita Stroev, Natalia G. Berloff, Nir Davidson
Veröffentlicht in: Communications Physics, Ausgabe 7, 2024, ISSN 2399-3650
Herausgeber: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.48550/arXiv.2311.06859

Observation of Two-Dimensional Dam Break Flow and a Gaseous Phase of Solitons in a Photon Fluid

Autoren: Ludovica Dieli, Davide Pierangeli, Eugenio DelRe, Claudio Conti
Veröffentlicht in: Physical Review Letters, Ausgabe 133, 2025, ISSN 0031-9007
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.5281/zenodo.14272783

Vector Ising Spin Annealer for Minimizing Ising Hamiltonians

Autoren: James S. Cummins, Natalia G. Berloff
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272383

A Fully Analog Pipeline for Portfolio Optimization

Autoren: Cummins, James;Berloff, Natalia
Veröffentlicht in: ArXiv.org, ISSN 2331-8422
Herausgeber: Cornell University
DOI: 10.5281/ZENODO.14272870

Optimal quantum key distribution networks: capacitance versus security

Autoren: Cirigliano L.; Brosco V.; Castellano C.; Conti C.; Pilozzi L.
Veröffentlicht in: npj Quantum Information, Vol 10, Iss 1, Pp 1-9 (2024), 2024, ISSN 2056-6387
Herausgeber: Springer
DOI: 10.48550/arxiv.2312.04221

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Beyond Digital: Harnessing Analog Hardware for Machine Learning

Autoren: Marvin Syed, Kirill Kalinin, Natalia Berloff
Herausgeber: openreview.net