逆设计点积发动机

本工作提出一种逆设计光学腔体，可将来自两个光源的光导向，使得如果这些光源代表区间 [-1,1] 内任意数量（通过光源发射功率编码大小，通过切换光源电流方向编码符号），则在两个输出端口生成的光电流与这两个数的乘积成比例。设两个光源分别编码 x 和 y，其中 x,y ∈ [-1,1]。将乘法化简为形式 $(x+y)^2 - (x-y)^2 = 4xy \propto xy$。通过构造和毁灭性干涉，分别支持数字和减法运算。该工作表明，用本文提出的光学腔体取代 Lightening Transformer 中的 DDOT 点积发动机，可使光子核心占据面积减少88%，大约可降低激光器功耗23.43%，并在训练 DeiT 模型时降低能源消耗0.88%。该腔体可生成光电流形式为 $1.057 xy + 0.249$，其 $R^2=0.88$，因此显示出目标乘积 $xy$ 相对于腔体对编码 $x$ 和 $y$ 的刺激响应输出之间的直接比例关系。