针对超快 100 MHz 频段运行优化的 VO$_2$ 振荡器电路
介观与纳米尺度物理
2025-06-03 v1 材料科学
摘要
振荡神经网络是一种新计算范式的有力候选者，在该范式下，复杂的优化问题通过耦合振荡电路的同步由物理学本身来解决。纳米尺度 VO Mott 忆阻器是此类振荡神经网络极具前景的构建模块。然而到目前为止，不仅 VO 振荡神经网络的最大频率，而且单个 VO 振荡器的最大频率都受到严重限制，这限制了它们的高效节能应用。在本文中，我们展示了如何通过优化样品布局和电路布局，将振荡频率提高一个数量级以上，进入 100 MHz 频段。此外，通过研究开关动力学，探讨了振荡频率的物理限制因素。为此，我们研究了在振荡器条件下，与使用单个专用脉冲实现的最快开关相比，置位和复位时间减慢了多少。这些结果为实现超快且节能的基于 VO 的振荡神经网络铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2506.01139,
title = {VO$_2$ oscillator circuits optimized for ultrafast, 100 MHz-range operation},
author = {Zsigmond Pollner and Tímea Nóra Török and László Pósa and Miklós Csontos and Sebastian Werner Schmid and Zoltán Balogh and András Bükkfejes and Heungsoo Kim and Alberto Piqué and Jeurg Leuthold and János Volk and András Halbritter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01139},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 7 figures