論文の概要: Polychronous Wave Computing: Timing-Native Address Selection in Spiking Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.13079v1
• Date: Mon, 19 Jan 2026 14:12:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-21 22:47:22.921549
• Title: Polychronous Wave Computing: Timing-Native Address Selection in Spiking Networks
• Title（参考訳）: 多時間ウェーブコンピューティング:スパイクネットワークにおけるタイミング負のアドレス選択
• Authors: Natalila G. Berloff,
• Abstract要約: Polychronous Wave Computingは、タイミングネイティブなアドレス選択プリミティブである。 スパイク時間は回転フレームに位相符号化され、プログラム可能なマルチポート干渉計で処理される。 位相ラップと相互コヒーレンスによって課される操作封筒を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spike timing offers a combinatorial address space, suggesting that timing-based spiking inference can be executed as lookup and routing rather than as dense multiply--accumulate. Yet most neuromorphic and photonic systems still digitize events into timestamps, bins, or rates and then perform selection in clocked logic. We introduce Polychronous Wave Computing (PWC), a timing-native address-selection primitive that maps relative spike latencies directly to a discrete output route in the wave domain. Spike times are phase-encoded in a rotating frame and processed by a programmable multiport interferometer that evaluates K template correlations in parallel; a driven--dissipative winner-take-all stage then performs a physical argmax, emitting a one-hot output port. We derive the operating envelope imposed by phase wrapping and mutual coherence, and collapse timing jitter, static phase mismatch, and dephasing into a single effective phase-noise budget whose induced winner--runner-up margin predicts boundary-first failures and provides an intensity-only calibration target. Simulations show that nonlinear competition improves routing fidelity compared with noisy linear intensity readout, and that hardware-in-the-loop phase tuning rescues a temporal-order gate from 55.9% to 97.2% accuracy under strong static mismatch. PWC provides a fast routing coprocessor for LUT-style spiking networks and sparse top-1 gates (e.g., mixture-of-experts routing) across polaritonic, photonic, and oscillator platforms.
• Abstract（参考訳）: スパイクタイミングは組合せアドレス空間を提供しており、タイピングに基づくスパイク推論は、高密度の乗数ではなく、ルックアップとルーティングとして実行可能であることを示唆している。 しかし、ほとんどのニューロモルフィック系やフォトニック系は、イベントをタイムスタンプ、ビン、レートにデジタル化し、クロックされた論理で選択する。 PWC(Polychronous Wave Computing)は、相対的なスパイクレイテンシを直接ウェーブドメイン内の離散出力経路にマッピングする、タイミングネイティブなアドレス選択プリミティブである。 スパイク時間を回転フレームに位相符号化し、Kテンプレート相関を並列に評価するプログラム可能なマルチポート干渉計で処理する。 我々は、位相ラップと相互コヒーレンス、崩壊タイミングジッタ、静的位相ミスマッチ、デフォーカスによって課される動作エンベロープを、1つの有効位相ノイズ予算に導出する。 シミュレーションにより、非線形競合はノイズのある線形強度の読み出しよりもルーティングの忠実さを向上し、ハードウェア・イン・ザ・ループの位相調整は、強い静的ミスマッチの下で、時間順序ゲートを55.9%から97.2%の精度で救うことを示した。 PWCは、LUTスタイルのスパイクネットワークのための高速ルーティングコプロセッサと、ポーラリトニック、フォトニック、発振器プラットフォームをまたいだスパーストップ1ゲート(例えば、エキスパートの混合ルーティング)を提供する。

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