受阻挫磁体中频率滤波实现热鲁棒时空并行储备计算
介观与纳米尺度物理
2023-10-11 v1 材料科学
摘要
物理储备计算是一种利用非冯·诺依曼系统中非线性和高维动力学的类脑信息处理框架。近年来，自旋电子器件已被提议用作物理储备，但其实用化仍是一大挑战，主要因为热噪声使其无法保持短期记忆——神经形态计算的本质。在此，我们提出了一种利用相互作用自旋中频域动力学的自旋电子物理储备框架。通过对频率滤波器的有效使用，我们针对受阻挫磁体模型，展示了热波动的鲁棒性以及频分复用的可行性。该方案甚至可下探至单自旋层面与空间域并行化相结合，从而产生大量时空计算单元。此外，通过交换相互作用产生的非线性允许不同频率线程间的信息处理。我们的发现确立了高性能自旋电子储备的设计原则，具有高度集成器件的潜力。
引用
@article{arxiv.2302.14496,
title = {Thermally-robust spatiotemporal parallel reservoir computing by frequency filtering in frustrated magnets},
author = {Kaito Kobayashi and Yukitoshi Motome},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14496},
year = {2023}
}