論文の概要: Optically-triggered deterministic spiking regimes in nanostructure
resonant tunnelling diode-photodetectors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.11713v1
- Date: Sun, 23 Apr 2023 18:00:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 16:56:59.389086
- Title: Optically-triggered deterministic spiking regimes in nanostructure
resonant tunnelling diode-photodetectors
- Title（参考訳）: ナノ構造共鳴トンネル型ダイオード光検出器における光トリガー型決定論的スパイク機構
- Authors: Qusay Raghib Ali Al-Taai, Mat\v{e}j Hejda, Weikang Zhang, Bruno
Romeira, Jos\'e M. L. Figueiredo, Edward Wasige, Antonio Hurtado
- Abstract要約: 本報告では, ナノ構造共振型トンネル型フォト検出器 (RTD-PD) について報告する。
我々は, ナノ構造RTD-PDにおける制御可能な, 繰り返し可能なニューロン様スパイクパターンの決定的光トリガーを実験的に実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.21550839871882013
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This work reports a nanostructure resonant tunnelling diode-photodetector
(RTD-PD) device and demonstrates its operation as a controllable,
optically-triggered excitable spike generator. The top contact layer of the
device is designed with a nanopillar structure 500 nm in diameter) to restrain
the injection current, yielding therefore lower energy operation for spike
generation. We demonstrate experimentally the deterministic optical triggering
of controllable and repeatable neuron-like spike patterns in the nanostructure
RTD-PDs. Moreover, we show the device's ability to deliver spiking responses
when biased in both regions adjacent to the negative differential conductance
(NDC) region, the so-called 'peak' and 'valley' points of the current-voltage
($I$-$V$) characteristic. This work also demonstrates experimentally key
neuron-like dynamical features in the nanostructure RTD-PD, such as a
well-defined threshold (in input optical intensity) for spike firing, as well
as the presence of spike firing refractory time. The optoelectronic and
chip-scale character of the proposed system together with the deterministic,
repeatable and well controllable nature of the optically-elicited spiking
responses render this nanostructure RTD-PD element as a highly promising
solution for high-speed, energy-efficient optoelectronic artificial spiking
neurons for novel light-enabled neuromorphic computing hardware.
- Abstract（参考訳）: 本報告では, ナノ構造共振型トンネル型フォト検出器 (RTD-PD) について報告する。
装置の最上層の接触層は、注入電流を抑制するためにナノピラー構造(直径500nm)で設計され、スパイク発生のためのエネルギー操作が低下する。
ナノ構造rtd-pdsにおける制御可能かつ繰り返し可能なニューロン様スパイクパターンの決定論的光トリガーを実験的に示す。
さらに, 負の差動コンダクタンス(NDC)領域に隣接する両領域, いわゆる「ピーク」および「バレー」点(I$-$V$)特性に偏った場合に, スパイク応答を伝達する能力を示す。
この研究は、ナノ構造RTD-PDにおける実験的に重要なニューロン様力学特性、例えばスパイク発火のための明確に定義されたしきい値(入力光強度)、およびスパイク発火屈折時間の存在を示す。
提案方式の光電子・チップスケール特性は,光刺激応答の導電性,反復性,制御性に富む性質とともに,このナノ構造RTD-PD素子を,新しい光応答型ニューロモルフィックコンピューティングハードウェアのための高速でエネルギー効率の良い光電子人工スパイクニューロンの高能率ソリューションとして応用する。
関連論文リスト
- Highly tunable room-temperature plexcitons in monolayer WSe2
/gap-plasmon nanocavities [0.0]
2次元半導体単層膜における実時間, 室温調整可能な強いプラズモン・エキシトン結合を実現する。
プラズモンナノプローブで圧力を印加することにより,エキシトンエネルギーとナノキャビティプラズモン共鳴を協調的に制御できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-04T21:16:46Z) - Multicone Diamond Waveguides for Nanoscale Quantum Sensing [0.5131152350448099]
ダイヤモンド中の窒素空孔中心の電子スピンは、ナノ磁気および電場を検出するための有望な量子センサーである。
本稿では、一般的な光スピン読み出し技術における信号対雑音比(SNR)の難しさに対処する。
この構造をシミュレーションで最適化し, テーパー付き側壁を有する高さ (geq$5 $mu$m) の柱の収集効率の向上を観察する。
最適化された装置は、コリメーションの改善とエミッションの方向性の改善により、SNRを増加させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-05T15:28:12Z) - Artificial optoelectronic spiking neuron based on a resonant tunnelling
diode coupled to a vertical cavity surface emitting laser [0.17354071459927545]
精密な光電子デバイスは、人工スパイクニューロンを実装するための鍵となる構成要素の1つである。
本研究は、共振トンネルダイオード(RTD)を用いたオプトエレクトロ光(O/E/O)人工ニューロンの導入と実験的研究である。
我々は、このニューロンが特徴的な神経様屈折周期を持つ100nsの光スパイク応答を発生させる、よく定義された興奮性閾値を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-22T14:43:03Z) - TOF-SIMS Analysis of Decoherence Sources in Nb Superconducting
Resonators [48.7576911714538]
超伝導量子ビットは、潜在的に基盤となるプラットフォーム技術として出現している。
材料品質と界面構造は、デバイスの性能を抑え続けている。
薄膜および隣接領域の2レベル系欠陥はノイズを導入し、電磁エネルギーを散逸させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-30T22:22:47Z) - Resonant tunnelling diode nano-optoelectronic spiking nodes for
neuromorphic information processing [0.0]
超高速かつ低消費電力で動作可能な光電子人工ニューロンを提案する。
提案システムは、励起可能なトンネルダイオード(RTD)素子とナノスケール光源を組み合わせたものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-14T14:11:04Z) - Cavity Quantum Electrodynamics Design with Single Photon Emitters in
Hexagonal Boron Nitride [6.352389759470726]
我々は,h-BNマイクロディスク共振器における単一光子放射器の欠陥を考慮したキャビティ量子力学(キャビティQED)方式を数値解析した。
マイクロディスクのささやき声特性は、放射状および方位モードの指標が異なる複数の空洞共鳴の族を同時に支援することができる。
この研究は、低閾値マイクロキャビティレーザーや高純度単一光子源などのh-BNフォトニック成分の実現に寄与する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-05T21:53:44Z) - Tunable Anderson Localization of Dark States [146.2730735143614]
超伝導導波路量子電磁力学系におけるアンダーソンの局在について実験的に検討した。
サブラジアント暗黒モード近傍での伝送係数の指数的抑制を観測する。
この実験は、新しいプラットフォーム上での様々なローカライゼーション現象の研究の扉を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-25T07:52:52Z) - Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear
qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。
超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z) - Deterministic single-atom source of quasi-superradiant $N$-photon pulses [62.997667081978825]
スキームは、励起状態の超微細分裂よりもはるかに大きく、原子遷移から切り離されたレーザーと空洞場で動作する。
これにより、基底超微粒子レベルの全角運動量によって決定される集合スピンを持つ、単純で空洞を損傷したTavis-Cummingsモデルへのダイナミクスの還元が可能となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-01T03:55:27Z) - Directional emission of down-converted photons from a dielectric
nano-resonator [55.41644538483948]
自然パラメトリックダウン変換過程における光子対の生成を理論的に記述する。
非線形カーカー型効果を利用して高方向性光子対生成を観測できることを明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-16T10:30:04Z) - Inverse-designed photon extractors for optically addressable defect
qubits [48.7576911714538]
フォトニックデバイスの逆設計最適化は、スピン光子インタフェースの臨界パラメータを調整する際に、前例のない柔軟性を実現する。
逆設計のデバイスは、単一の光子エミッタのスケーラブルな配列の実現、新しい量子エミッタの迅速なキャラクタリゼーション、センシングと効率的な隠蔽機構を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-24T04:30:14Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。