基于关联氧化物器件的低温涌现类脑网络
应用物理
2021-08-31 v1
摘要
类脑计算旨在模拟大脑神经元、突触、轴突、树突的集体与涌现行为，为社会不断增长的计算需求提供了一种引人注目且具潜在颠覆性的解决方案。尽管在设计模拟神经元与突触行为的电路元件方面已取得诸多进展，但在设计具有集体响应行为的元件网络方面仍存在挑战。我们展示了基于超导与 Mott 绝缘氧化物的电路与器件网络的模拟，其展现出依赖于网络空间构型的多种涌现态。我们所提网络设计基于实验上已知的利用轻离子调控这些氧化物性质的方法。我们展示了如何在同一器件内利用超导 Josephson 结环阵列实现神经元与突触行为。我们还展示了如何通过设计基于氢化稀土镍酸盐的器件阵列实现多种突触态。总之，我们的结果展示了一个利用量子材料集体宏观性质来模拟生物系统中涌现行为的新研究平台。
引用
@article{arxiv.2108.12454,
title = {Low-temperature emergent neuromorphic networks with correlated oxide devices},
author = {Uday S. Goteti and Ivan A. Zaluzhnyy and Shriram Ramanathan and Robert C. Dynes and Alex Frano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.12454},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 8 figures