人工自旋冰的回声状态特性与记忆容量

基于数值和实验分析，利用人工自旋冰（ASI）的物理储备计算已被提出。ASI 是一个由具有多种相互作用的铁磁体组成的系统。最近，实验中成功在 ASI 中制备出作为铁磁体的磁隧道结（MTJ），从而能够独立检测每个 MTJ 的磁性状态。然而，尚未有利用此类基于 MTJ 的 ASI 执行时变信号识别任务的报道。在本工作中，我们研究了时变输入识别任务的数值模拟，并评估了短期记忆和奇偶校验容量。当输入磁场的量值与使磁化排列受偶极相互作用极大影响的数值相近时，这些容量会发生显著变化。这表明偶极相互作用的存在导致了回声状态特性的丧失。这一点通过评估 Lyapunov 指数得到了证实：记忆容量的剧烈变化出现在负指数与零指数之间的边界附近，该边界对应于回声状态特性的边缘。