La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$ 基可调多位随机性概率位
材料科学
2025-03-31 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
应对计算需求的快速增长，一种可行办法是使用由天然随机单元构成的网络，称为概率位（p-bit）。目前的硬件实现主要依赖热力学不稳定的纳米磁体。然而，仍在寻找表现易接近、固有随机性形式的材料平台。本文展示了 La0.67Sr0.33MnO3 薄膜在 twin-textured LaAlO3 衬底上实现前所未有的 p-bit 功能。该材料表现出电触发金属-绝缘相变。凭借相位与结构非均匀性的综合效应，我们展示了两种不同的电压可调随机运作模式：时钟二进制开关和非时钟多位开关。我们的发现表明，这些差异源于相变附近能量景观的变化。这种能量景观的可调性为在同一材料中设计多样化的随机行为提供了可能，凸显其在密码学和概率计算中真随机数生成方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2503.20970,
title = {Tunable multi-bit stochasticity in La$_{0.67}$Sr$_{0.33}$MnO$_{3}$-based probabilistic bits},
author = {I. Bhaduri and A. Jaman and W. Quiñonez and A. Gupta and T. Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20970},
year = {2025}
}