面向可扩展光子计算的 Mach-Zehnder 干涉仪任意幅度和相位的高精度自动设定
光学
2026-03-19 v3
摘要
光子技术为解决电子硬件在高性能计算和人工智能领域的功耗、带宽限制和延迟问题提供了有前景的解决方案。最近许多研究提出并成功演示了基于集成 Mach-Zehnder 干涉仪（MZI）网格的光子加速器，直接在光学域内实现矩阵-向量乘法。虽然这些光子体系结构在速度和能源效率方面具有优势，但仍在获取实现此类应用所需精度方面存在挑战，因为以高精度调节 MZI 可调门复合系数的技术仍是未解之谜。本工作演示了 MZI 基光子门的高精度自动设定和稳定化，分别实现输出功率和相位的 7.01 和 8.04 位分辨率。该演示是在由一致输入向量发生器、MZI 矩阵-向量乘法器和用于相位测量的一致接收器组成的多级硅光子电路上实现的。所提出的控制策略可以将 MZI 配置为所需的工作点，无需任何先前校准或复杂的算法来纠正硬件非理想因素，并且可防止编程错误的传播，从而实现大规模光子处理器的可扩展性。
引用
@article{arxiv.2502.12869,
title = {High-precision automated setting of arbitrary magnitude and phase of Mach-Zehnder interferometers for scalable optical computing},
author = {Alessandro di Tria and Gabriele Cavicchioli and Pietro Giannoccaro and Francesco Morichetti and Andrea Melloni and Giorgio Ferrari and Marco Sampietro and Francesco Zanetto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12869},
year = {2026}
}
备注
Main article and supplementary material