具有模态和时间复用的磁子散射储备池基准测试
介观与纳米尺度物理
2025-05-07 v2
摘要
物理储备池计算已成为利用物理系统固有非线性动力学执行计算任务的强大框架。最近，我们提出了磁子散射储备池，其内部节点由铁磁体中基本的类波激发（称为磁子）给出。这些激发可被几何量子化，并在外部刺激下表现出可用于执行记忆和非线性变换任务的瞬态非线性散射动力学。在此，我们测试了处于涡旋态的单个磁性圆盘中的磁子散射储备池在物理储备池计算的两个关键性能指标（短期记忆和奇偶校验任务）上的表现。利用时间分辨 Brillouin 光散射显微镜，我们测量了储备池对由两个不同频率的微波脉冲编码的随机二进制输入序列的光谱响应演化。定义了储备池的两个不同输出空间，一个基于时间平均频谱，另一个基于时间复用。结果表明，只要输出空间的维度足够大以捕获磁子-磁子相互作用提供的所有非线性特征，记忆和非线性变换能力就不依赖于所选的读出方案。这进一步表明，物理系统中决定储备池容量的是非线性磁子，而非读出过程。
引用
@article{arxiv.2502.02271,
title = {Benchmarking a magnon-scattering reservoir with modal and temporal multiplexing},
author = {Christopher Heins and Joo-Von Kim and Lukas Körber and Jürgen Fassbender and Helmut Schultheiss and Katrin Schultheiss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.02271},
year = {2025}
}