聚合物连接纳米颗粒网络可用热流实现计算,类脑计算新硬件路线
研究团队将人工神经网络反向映射到聚合物连接纳米颗粒网络(PNNP)的原子模拟模型,通过高通量分子动力学模拟和贝叶斯优化调节聚合物连接体的塑性与纳米颗粒温度,证明该体系可用热流编码和处理信息,为热声子神经形态计算硬件提供了仿真验证。
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研究团队将人工神经网络反向映射到聚合物连接纳米颗粒网络(PNNP)的原子模拟模型,通过高通量分子动力学模拟和贝叶斯优化调节聚合物连接体的塑性与纳米颗粒温度,证明该体系可用热流编码和处理信息,为热声子神经形态计算硬件提供了仿真验证。
德国马克斯·普朗克光科学研究所、汉诺威莱布尼茨大学及耶拿莱布尼茨光子技术研究所团队将液芯光纤浸入-196°C液氮使芯体凝固,发现冻结后的光纤仍可导光并约束超声波,光声相互作用(布里渊-曼德尔施塔姆散射)比常规光纤强1000倍以上,并据此演示了光声存储器。该成果为光子神经形态计算、量子信息处理和微波光子学提供了全新物理平台,8月21日经ScienceDaily发布。
8月20日发布于arXiv的器件研究将亚纳米铂(Pt)纳米颗粒嵌入有机晶体管的介电层,观测到类库仑阻塞输运与增强的存储效应,面向神经形态计算应用。有机电子的低成本溶液加工优势与纳米颗粒分立能级的记忆机制结合,为柔性神经形态硬件提供了新器件单元。
密苏里大学团队在arXiv发布研究(2608.20245),将亚纳米铂纳米颗粒均匀分散的Al2O3/PtNP/Al2O3超薄界面层插入聚合物半导体与铁电介质之间,有机薄膜晶体管记忆窗口超过20V,室温下呈现库仑阻塞状输运与分立能级,支持电学与光学双模编程及长短期可塑性,为神经形态计算的短期可塑性实现开辟新方向。
8月20日AZoM报道,橡树岭国家实验室两位科学家数十年的合作研究发现细胞膜脂质双分子层在电刺激下呈现记忆电阻(memristance)与记忆电容(memcapacitance)特性,同一膜的不同区域可分别表现为记忆电阻器或记忆电容器,表明生物膜直接参与学习记忆过程的物理基础,为低功耗类脑计算开辟软材料新路线。
IIT Bhbaneswar等机构研究者在arXiv发表研究,用微腔化学气相沉积(CVD)法生长均匀大面积MoWS₂单层与少层合金薄膜,基于生长诱导的本征硫空位构建光电突触器件,成功模拟兴奋性突触后电流、脉冲对易化等生物突触特性,功耗低且可重构,适用于神经形态视觉系统。
跨国研究团队系统研究基于孔内化学反应的固态纳米孔忆阻器:CaCl2与磷酸盐溶液被SiNx纳米孔分隔的非对称电化学体系中,pH、磷酸盐浓度、孔几何和电压脉冲方案共同决定沉淀门控记忆行为。并联孔阵列产生更平滑的pH浓度依赖滞回与脉冲响应,单孔则保留更大非单调变化,为水相神经形态器件提供设计依据。
研究人员基于Ovonic阈值开关(OTS)构建了人工神经元电路,物理实现了SUM、PARALLEL和DIVISION三种算术运算。DIVISION神经元利用JFET分流通路实现除法增益调制,Hill函数拟合R²达0.95。应用于图像归一化任务时成功恢复遮挡视觉内容,相比CMOS方案能效和可扩展性提升超过一个数量级。
研究人员利用共享带状线发送广播射频信号,实现了对11个串联磁隧道结突触权重的远程非易失性编程。基于22突触网络,同一硬件分别配置为手写数字分类(94.91%准确率)和无人机射频签名识别(97.33%准确率),无需独立访问线或选择器件,为可重构自旋电子神经形态计算提供了可扩展方案。