멤리스터 개선
Los Alamos 국립 연구소(LANL)의 연구원 신뢰할 수 있는 인터페이스형(IT) 멤리스터 장치 시연 (memristor)는 뉴로모픽 컴퓨팅에서 인공 시냅스를 구축하는 기술로서 가능성을 보여줍니다.

연구팀은 산소 이온을 사용하는 IT 멤리스터의 일부 문제를 극복하는 간단한 Au/Nb 도핑 SrTiO3(Nb:STO) 쇼트키 구조를 사용하여 메모리와 프로그래밍 기능을 결합한 저항기인 멤리스터를 만들었다. IT 멤리스터는 내구성 및 유지 테스트 동안 높은 반복성, 안정성 및 낮은 장치 간, 셀 간 및 주기 간 가변성을 가졌습니다. 연구원들이 Au/Nb:STO 시냅스로 시뮬레이션한 인공 신경망은 NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 관리하는 수정된 국가 표준 및 기술 데이터베이스의 이미지를 94.7%의 정확도로 인식할 수 있었습니다.

연구원의 논문은 공개 액세스입니다.

Kunwar, S., Jernigan, Z., Hughes, Z., Somodi, C., Saccone, MD, Caravelli, F., Roy, P., Zhang, D., Wang, H., Jia, Q., MacManus -Driscoll, JL, Kenyon, G., Sornborger, A., Nie, W. 및 Chen, A. (2023), 인공 시냅스 및 뉴로모픽 컴퓨팅을 위한 인터페이스 유형 멤리스티브 장치. 고급 인텔. 시스템 2300035. https://doi.org/10.1002/aisy.202300035

유기 전기화학 트랜지스터
생물학적 신경계의 컴퓨팅 효율성을 모방하고 생물학적 센서의 노이즈를 줄이기 위해 연구자들은 낮은 헤르츠와 식염수에서 작동할 수 있는 벌크 전계 효과가 있는 트랜지스터인 유기 전기화학 트랜지스터(OECT)에 대해 연구해 왔습니다. 환경 — 생물학적 시스템에서 찾을 수 있는 것입니다.

중국 Xi'an Jiaotong University, Hong Kong University, Xi'an University of Science and Technology의 연구원들은 감지, 메모리 및 처리가 가능한 OECT를 설계했다고 말합니다. (세 가지 기능의 공동 배치는 에너지 사용 및 면적 면에서 실리콘 하드웨어보다 훨씬 더 효율적입니다.) 그들의 OECT는 수직 횡단 아키텍처(v-OECT) 및 전극 공정을 사용하며 도핑으로 감지 모드와 처리 모드 사이를 전환할 수 있습니다. 휘발성 수용체 또는 비휘발성 시냅스를 달성하기 위한 이온이 포함된 결정성-비정형 채널. 수용체일 때 감지는 다중 모달입니다. 연구원들은 OECT가 식물의 이온 농도 변화를 감지하고 심전도(ECG) 신호, 온도 감각, 돌풍 및 인공 시각을 기록할 수 있다고 말합니다. OECT가 비휘발성 시냅스일 때 연구원들은 "1,024개(10비트)의 개별 상태, 넓은 동적 범위 및 10,000초 이상의 상태 유지를 제공할 수 있다"고 말합니다.

Wang, S., Chen, X., Zhao, C. 외. 다중 모드 감지, 메모리 및 처리를 위한 유기 전기화학 트랜지스터. Nat Electron 6, 281–291 (2023). https://doi.org/10.1038/s41928-023-00950-y

OECT에 대한 좋은 소개와 이러한 유형의 트랜지스터가 생물학적 신호 감지에서 더 나은 성능을 발휘하는 이유는 다음을 참조하십시오. 이 발표 Cambridge University의 Chris Proctor가 진행한 2019 ARM Research Summit에서 발췌.

고속 박막 니오브산 리튬 양자 프로세서
코펜하겐 대학과 뮌스터 대학의 연구원 실험에 성공했다 리튬 니오브산 절연체(LNOI)로 구성된 실리카 절연 기판에 결합된 리튬 니오브산염(LiNbO3(LN))의 단결정 박막을 사용하는 고속 및 재구성 가능한 양자 광자 프로세서를 사용합니다. 재구성 가능한 LNOI 양자 광자 프로세서는 양자점(QD) 단일 광자 소스(SPS)에서 방출되는 빛의 양자 상태를 제어합니다.

LN의 몇 가지 특성은 LN을 유용하게 만듭니다. LN은 강한 전기 광학 특성, 높은 투명도, 높은 굴절률 콘트라스트를 가지며 극저온을 처리할 수 있습니다. LN은 IC를 더 작게 유지하고 기가헤르츠를 처리할 수 있습니다. 연구진은 광/양자 인터페이스를 위한 LNOI 플랫폼을 제안했다. 실험의 일부는 LNOI 플랫폼에서 양자 방출기 파장에 빠른 위상 시프터를 통합하는 것이었습니다. 연구원들은 수 기가헤르츠의 속도로 프로그래밍 가능한 저손실 회로로 처리된 광자를 생성하고 QD 방출 광자를 위한 온칩 광자 라우터를 시연했습니다.

양자 컴퓨팅에 사용되는 포토닉스는 양자 하드웨어를 확장 가능하게 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 포토닉스는 장거리 양자 네트워크를 가능하게 하고 둘 이상의 양자 장치 사이의 상호 연결 역할을 하며 양자 컴퓨팅 및 시뮬레이션을 위한 대규모 회로로 사용되기를 희망합니다.

Patrik I. Sund 외, 고체 상태 양자 방출기에 의해 구동되는 고속 박막 니오브산 리튬 양자 프로세서, Science Advances(2023). https://doi.org/10.1126/sciadv.adg7268