On-chip photonic synapse.
On-chip photonic synapse.
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DOI：
10.1126/sciadv.1700160
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发表时间：
2017-09
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Bhaskaran H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cheng Z;Ríos C;Pernice WHP;Wright CD;Bhaskaran H
片上光子器件模拟神经元之间突触连接的功能。寻找新的“神经形态计算”架构，模仿大脑的方法来同时处理和存储信息是激烈的。因为在真实的大脑中，神经元突触的数量比神经元多出许多数量级，所以实现模仿突触功能的硬件设备是这种搜索的第一步和必要的一步。我们报告这样一个硬件突触的发展，通过光子集成电路的方法，完全在光域实现。使用纯光学手段带来的好处是超快的操作速度，几乎无限的带宽，没有电互连功率损耗。我们的突触使用相变材料结合集成氮化硅波导。至关重要的是，我们可以通过改变沿波导发送的光脉冲的数量来随机设置突触权重，这是一种非常简单但功能强大的方法，它预示着系统具有连续可变的突触可塑性，类似于生物突触的真实模拟性质。
An on-chip photonic device mimics the function of synaptic connections between neurons. The search for new “neuromorphic computing” architectures that mimic the brain’s approach to simultaneous processing and storage of information is intense. Because, in real brains, neuronal synapses outnumber neurons by many orders of magnitude, the realization of hardware devices mimicking the functionality of a synapse is a first and essential step in such a search. We report the development of such a hardware synapse, implemented entirely in the optical domain via a photonic integrated-circuit approach. Using purely optical means brings the benefits of ultrafast operation speed, virtually unlimited bandwidth, and no electrical interconnect power losses. Our synapse uses phase-change materials combined with integrated silicon nitride waveguides. Crucially, we can randomly set the synaptic weight simply by varying the number of optical pulses sent down the waveguide, delivering an incredibly simple yet powerful approach that heralds systems with a continuously variable synaptic plasticity resembling the true analog nature of biological synapses.
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影响因子：
25
作者：
Song, S;Miller, KD;Abbott, LF
通讯作者：
Abbott, LF
影响因子：
4.9
作者：
Hosseini, Peiman;Sebastian, Abu;Bhaskaran, Harish
通讯作者：
Bhaskaran, Harish
DOI：
10.1109/jetcas.2016.2533298
发表时间：
2016-06-01
影响因子：
4.6
作者：
Rajendran, Bipin;Alibart, Fabien
通讯作者：
Alibart, Fabien
影响因子：
10.8
作者：
Jo, Sung Hyun;Chang, Ting;Lu, Wei
通讯作者：
Lu, Wei
影响因子：
35
作者：
Rios, Carlos;Stegmaier, Matthias;Pernice, Wolfram H. P.
通讯作者：
Pernice, Wolfram H. P.