論文の概要: Hysteresis and Self-Oscillations in an Artificial Memristive Quantum Neuron

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.00624v1
• Date: Wed, 1 May 2024 16:47:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-02 15:07:37.623202
• Title: Hysteresis and Self-Oscillations in an Artificial Memristive Quantum Neuron
• Title（参考訳）: 人工記憶量子ニューロンのヒステリシスと自励
• Authors: Finlay Potter, Alexandre Zagoskin, Sergey Saveliev, Alexander G Balanov,
• Abstract要約: 本研究では, 量子メムリスタを含む人工ニューロン回路について, 緩和と脱落の存在下で検討した。 この物理原理は、量子デバイスの電流電圧特性のヒステリシス的挙動を可能にすることを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 79.16635054977068
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We theoretically study an artificial neuron circuit containing a quantum memristor in the presence of relaxation and dephasing. The charge transport in the quantum element is realized via tunneling of a charge through a quantum particle which shuttles between two terminals -- a functionality reminiscent of classical diffusive memristors. We demonstrate that this physical principle enables hysteretic behavior of the current-voltage characteristics of the quantum device. In addition, being used in artificial neural circuit, the quantum switcher is able to generate self-sustained current oscillations. Our analysis reveals that these self-oscillations are triggered only in quantum regime with a moderate rate of relaxation, and cannot exist either in a purely coherent regime or at a very high decoherence. We investigate the hysteresis and instability leading to the onset of current self-oscillations and analyze their properties depending on the circuit parameters. Our results provide a generic approach to the use of quantum regimes for controlling hysteresis and generating self-oscillations.
• Abstract（参考訳）: 我々は, 量子メムリスタを含む人工ニューロン回路を, 緩和と脱落の存在下で理論的に検討した。 量子要素の電荷輸送は、2つの端子の間を移動する量子粒子を通して電荷のトンネルによって実現される。 この物理原理は、量子デバイスの電流電圧特性のヒステリシス的挙動を可能にすることを実証する。 さらに、人工ニューラルネットワークで使用されるため、量子スイッチャーは自己持続電流発振を発生させることができる。 この分析により、これらの自己振動は、緩和速度が適度な量子状態においてのみ引き起こされ、純粋なコヒーレントな状態でも非常に高いデコヒーレンスでも存在できないことが明らかとなった。 本研究では,現在の自己振動の発生に繋がるヒステリシスと不安定性について検討し,その特性を回路パラメータによって解析する。 この結果は、ヒステリシスを制御し、自己振動を生成するための量子レシエーションの利用に対する一般的なアプローチを提供する。

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