東北大学とNTT Research, Inc.Physics & Informatics（PHI）研究所は，量子光学的原理に基づいた新しいタイプの計算機「単一光子コヒーレントイジングマシン（CIM）」を提案し，その性能評価を行なった（ニュースリリース）。
CIMは，イジングモデルと呼ばれる磁性体モデルの最小エネルギー状態を見つけるために開発された，従来型のデジタル回路による計算と光アナログ計算を組み合わせたハイブリッド計算機。従来のCIMは，数百万以上の光子を含むパルスを用いて，イジングモデルにマッピングされた組合せ最適化問題を解いてきた。
今回提案した「単一光子CIM」は，パルスあたり平均1光子という極限の量子状態を用いて動作する点で，これまでの常識を覆す性能を持つことを確認したという。
数値シミュレーションの結果，従来報告されていた多光子CIMに比べ，単一光子CIMはより高い問題解決の成功確率を示した。その背後には，取り出しビームスプリッタにより単一光子レベルで生成された量子もつれが，その直後，量子測定とフィードバック制御によって測定されたパルスと他のパルス全体との古典的相関に変換され，計算性能の向上をもたらすという量子強化メカニズムが存在する。
この現象は，通常であれば光損失やバックグラウンドノイズによって失われるはずの量子もつれを，量子計測とフィードバック制御によって有効活用できることを示すものであり，量子コンピューティングと光情報処理の融合における大きな進展だとする。
東北大学では，単一光子CIMの理論的検証を基に，実機実装に向けた研究をNTT Researchと共に推進している。今後ｍベクトル計算や並列処理によるシミュレーションの高速化を行ない，スパースな接続をもつ1億スピン規模の大規模シミュレーション環境（Cyber CIM）の構築を目指す。これにより，現実の産業問題に対する迅速かつ低消費電力の解決法が提供されることが期待されるとしている。
