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基于磁性 skyrmion 的神经形态加权求和

新兴技术 2025-07-09 v2 材料科学

摘要

将磁性 skyrmion 集成到神经形态计算中有助于提升硬件效率与计算能力。然而,开发神经元信号加权和(神经网络中的核心操作)的可扩展实现一直是一项挑战。在此,我们展示了可以利用磁性 skyrmion 的非易失性与类粒子特性(使其易于计数与求和),以紧凑的、受生物启发的方式执行加权和操作。skyrmion 以与输入成正比的数量被电学生成,其效率由非易失性权重给定。随后,这些手性粒子利用局域电流注入被导向一个位置,在该位置通过非扰动电学测量对其存在进行量化。我们目前的实验演示具有两个输入,可使用交叉阵列设计扩展以容纳多个输入与输出,潜在地接近生物系统中观察到的能量效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.16909,
  title  = {Neuromorphic weighted sums with magnetic skyrmions},
  author = {Tristan da Câmara Santa Clara Gomes and Yanis Sassi and Dédalo Sanz-Hernández and Sachin Krishnia and Sophie Collin and Marie-Blandine Martin and Pierre Seneor and Vincent Cros and Julie Grollier and Nicolas Reyren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.16909},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 5 figures