論文の概要: All-optical temporal integration mediated by subwavelength heat antennas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.04405v2
• Date: Tue, 05 Aug 2025 14:09:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-06 18:18:55.536112
• Title: All-optical temporal integration mediated by subwavelength heat antennas
• Title（参考訳）: サブ波長熱アンテナによる全光時間積分
• Authors: Yi Zhang, Nikolaos Farmakidis, Ioannis Roumpos, Miltiadis Moralis-Pegios, Apostolos Tsakyridis, June Sang Lee, Bowei Dong, Yuhan He, Samarth Aggarwal, Nikolaos Pleros, Harish Bhaskaran,
• Abstract要約: 統合されたフレームワーク内で25万要素を超える入力ベクトルを処理できる光ニューロモルフィックコンピューティングシステム。 システムは、波長選択吸収体として機能するチタンナノアンテナを用いて、立波光学場における光駆動熱光学変調を利用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2288610972024854
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optical computing systems deliver unrivalled processing speeds for scalar operations. Yet, integrated implementations have been constrained to low-dimensional tensor operations that fall short of the vector dimensions required for modern artificial intelligence. We demonstrate an all-optical neuromorphic computing system based on time division multiplexing, capable of processing input vectors exceeding 250,000 elements within a unified framework. The platform harnesses optically driven thermo-optic modulation in standing wave optical fields, with titanium nano-antennas functioning as wavelength-selective absorbers. Counterintuitively, the thermal time dynamics of the system enable simultaneous time integration of ultra-fast (50GHz) signals and the application of programmable, non-linear activation functions, entirely within the optical domain. This unified framework constitutes a leap towards large-scale photonic computing that satisfies the dimensional requirements of AI workloads.
• Abstract（参考訳）: 光コンピューティングシステムはスカラー演算のための非分散処理速度を提供する。 しかし、統合実装は、現代の人工知能に必要なベクトル次元に劣る低次元テンソル演算に制約されている。 本稿では,時間分割多重化に基づく全光学ニューロモルフィックコンピューティングシステムについて述べる。 このプラットフォームは、波長選択吸収体として機能するチタンナノアンテナを用いて、立波光学場における光駆動熱光学変調を利用する。 反対に、システムの熱時間ダイナミクスは、超高速(50GHz)信号の同時統合と、プログラマブルで非線形なアクティベーション関数の適用を可能にする。 この統合されたフレームワークは、AIワークロードの次元要求を満たす大規模なフォトニクスコンピューティングへの飛躍を構成する。

関連論文リスト

• Hardware-Efficient Large-Scale Universal Linear Transformations for Optical Modes in the Synthetic Time Dimension [0.6384650391969042]
  ハードウェア効率のよい時間領域フォトニックプロセッサを導入し、少なくとも成分数を指数関数的に削減する。 本研究は,近距離・スケーラブル・再構成可能なフォトニックプロセッサへの実用的な経路を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-01T21:14:48Z)
• Engineering nonlinear activation functions for all-optical neural networks via quantum interference [0.0]
  全光ニューラルネットワーク(AONN)は人工知能(AI)の速度とエネルギー効率の変革的向上を約束する 本稿では,2つのレーザー場によって駆動される3レベル量子システムに基づく低消費電力非線形活性化方式を提案する。 これらの結果は、スケーラブルで高速でエネルギー効率の高い光学AIハードウェアへの大きな進歩を示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-05T01:17:06Z)
• Neuromorphic spatiotemporal optical flow: Enabling ultrafast visual perception beyond human capabilities [12.409087198219693]
  シナプストランジスタアレイに時間情報を直接符号化することで遅延ボトルネックに対処するニューロモルフィック光フロー手法を提案する。 従来の空間限定光流法と比較して,動作情報の時空間整合性を提供する。 ソフトウェアベンチマークでは、我々のシステムは400%のスピードアップで最先端のアルゴリズムより優れています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-10T10:59:32Z)
• TeMPO: Efficient Time-Multiplexed Dynamic Photonic Tensor Core for Edge AI with Compact Slow-Light Electro-Optic Modulator [44.74560543672329]
  我々は,TMPOと呼ばれる時間多重化動的フォトニックテンソルアクセラレータを,クロス層デバイス/回路/アーキテクチャのカスタマイズにより提案する。 我々は,368.6TOPSピーク性能,22.3TOPS/Wエネルギー効率,1.2TOPS/mm$2$計算密度を実現した。 この研究は、多層共設計とドメイン固有のカスタマイズの力を示し、将来の電子フォトニクス加速器への道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-12T03:40:32Z)
• All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [66.27103948750306]
  シリコン中の電子雪崩による全光変調を実証する。 我々のアプローチは、ギガヘルツ速度と、さらに高速な光スイッチングの可能性を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-18T20:14:15Z)
• Characterization of multi-mode linear optical networks [0.0]
  不完全性の存在下での光回路のキャラクタリゼーションのための効率的な手順を定式化する。 本稿では,本手法の有効性を,可変集積フォトニック回路で定義された実験的なシナリオで示す。 本研究は, バルク構成と統合構成の両方に基づいて, 広い範囲の光学装置に応用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-13T13:09:14Z)
• Linear Optical Quantum Computation with Frequency-Comb Qubits and Passive Devices [0.0]
  時間周波数自由度を用いた線形光量子計算法を提案する。 現在の技術は、フォールトトレラント量子計算の要件をほぼ満たしていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-09T07:36:53Z)
• All-Photonic Artificial Neural Network Processor Via Non-linear Optics [0.0]
  本稿では,全フォトニックニューラルネットワークプロセッサを提案する。 情報はニューロンとして機能する周波数モードの振幅に符号化される。 私たちのアーキテクチャは、完全にユニタリで可逆的な計算方法を提供するという点でユニークなものです。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-17T19:55:30Z)
• Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
  数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。 このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z)
• Heisenberg treatment of multiphoton pulses in waveguide QED with time-delayed feedback [62.997667081978825]
  我々は、多重時間相関を単一時間行列要素に分解するために、ヒルベルト空間における状態の完全な集合への射影を提案する。 半無限導波路に結合し、量子光パルスと相互作用する2レベル系のパラダイム的な例を考える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-04T12:29:25Z)
• Complete conversion between one and two photons in nonlinear waveguides with tailored dispersion [62.997667081978825]
  非線形光導波路における狭帯域ポンプ光子とブロードバンド光子対のコヒーレント変換を理論的に制御する方法を示す。 完全決定論的変換とポンプ光子再生は有限な伝播距離で達成できることを明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-06T23:49:44Z)
• Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
  我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。 回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:43:38Z)
• Rapid characterisation of linear-optical networks via PhaseLift [51.03305009278831]
  集積フォトニクスは優れた位相安定性を提供し、半導体産業によって提供される大規模な製造性に依存することができる。 このような光回路に基づく新しいデバイスは、機械学習アプリケーションにおいて高速でエネルギー効率の高い計算を約束する。 線形光ネットワークの転送行列を再構成する新しい手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-01T16:04:22Z)
• Fast Generation and Detection of Spatial Modes of Light using an Acousto-Optic Modulator [62.997667081978825]
  光の空間モードは、古典的情報と量子的情報の両方を符号化するのに使用できる高次元空間を提供する。 これらのモードを動的に生成および測定するための現在のアプローチは、高解像度のフェーズマスクを再構成する必要があるため、遅い。 我々は、二重パスAOMを用いて、5つの軌道角運動量状態のうちの1つを生成することにより、このアプローチを実験的に実現した。 我々は、平均96.9%の忠実度で、任意の状態を1ミリ秒未満で再構築することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-31T14:58:30Z)
• Thermal phase shifters for femtosecond laser written photonic integrated circuits [58.720142291102135]
  フォトニック集積回路(PIC)は、古典光学と量子光学の両方において多くの実用的な応用の要求を満たすための効果的な解として認められている。 フォトニック回路に組み込まれた位相シフト器は、動作を微調整したり適応回路を生成するために、その特性を動的に再構成することができる。 熱シフタを熱シフタの慎重に設計し、最も適切な駆動方法を選択することにより、フォトニック回路を再構成する熱シフタの解決方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-23T20:09:56Z)

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。