基于 skyrmion 的节能应变电子物理储备计算
介观与纳米尺度物理
2023-05-18 v2
摘要
物理储备计算（PRC）是一种非常规计算范式，它利用储备池块的非线性动力学来执行识别与分类任务。在此我们通过模拟表明，承载若干 skyrmion（特别是一个、两个、四个和九个 skyrmion）的图形化薄膜可以实现节能的储备计算。该储备计算（RC）块基于 skyrmion 的非线性呼吸动力学，它们通过偶极相互作用和自旋波相互耦合，以响应电压产生的应变。这种非线性的耦合磁化动力学被用于执行时间模式识别。我们研究了两个性能指标，即短期记忆（STM）和奇偶校验（PC）容量，以证明这种基于 skyrmion 的 PRC 的潜力，此外还显示它能以 100% 的准确率对正弦波和方波进行分类。此外，我们的研究表明非线性磁化动力学以及通过自旋波和偶极耦合的相互作用对 STM 和 PC 容量有强烈影响，从而解释了动力系统中物理相互作用对其执行储备计算（RC）能力的作用。
引用
@article{arxiv.2112.13527,
title = {Skyrmion based energy efficient straintronic physical reservoir computing},
author = {Md Mahadi Rajib and Walid Al Misba and Md. Fahim F. Chowdhury and Muhammad Sabbir Alam and Jayasimha Atulasimha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13527},
year = {2023}
}