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Single Particle All-Optical Synapses
DOI:10.1002/adom.71589.png)
摘要
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人工突触通过模拟多种物理和化学过程的时序响应来模拟突触行为和神经形态计算已被广泛探索。在这些突触器件中,全光工作方式在并行性、带宽和能效方面具有显著优势;然而,大多数光学突触基于复杂的光学架构或粒子集合。在此,我们展示了单个长余辉发光体(LPP)粒子的光学响应可以被调控,以高能效地模拟生物系统中的典型突触行为。短期和长期可塑性均可通过单个LPP粒子对脉冲光激发的响应进行光学模拟,且突触可塑性依赖于粒子尺寸、形状以及粒子间耦合。机理上,单个LPP粒子中的类突触响应受涉及陷阱和慢速退陷过程的时序光学响应的动力学控制。我们进一步演示了单个LPP的突触响应可用于构建用于图像分类的人工神经网络,其准确度接近电子突触器件。我们的结果表明,单个LPP粒子的时序响应可提供全光平台用于光学神经形态计算。
Keyword:
computer science
contextual image classification
efficient energy use
neuromorphic engineering
particle size
particle
plasticity
synapse
synaptic plasticity
期刊
IF:
7.2
论文数:
8.9K
被引数:
4.6W
机构
引用论文
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