RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 9, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2024

 / 

Сентябрь

←  →

К 90-летию Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН). Обзоры актуальных проблем


Квантовые мемристоры — новый подход к нейроморфным вычислениям

 а, б,  а, б, в,  а, б,  б,  б, г
а Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Воробьевы горы, Москва, 119991, Российская Федерация
б Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
в Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
г Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий (Российский квантовый центр), ул. Новая 100, Сколково, Московская обл., 143025, Российская Федерация

Представлен обзор по квантовым мемристорам — новому направлению для нейроморфных приложений. Рассматривается общая методология и концепция построения квантового мемристора, а также возможности его реализации на фотонных платформах, сверхпроводниковых системах и ультрахолодных захваченных ионах. Последняя платформа активно разрабатывается в ФИАН для проведения квантовых вычислений и построения высокопроизводительного квантового компьютера, она также хорошо зарекомендовала себя при создании оптических часов.

Текст pdf (557 Кб)
Ключевые слова: мемристор, квантовые вычисления, нейроморфные системы
PACS: 03.67.−a, 42.50.Dv, 85.25.Cp (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.06.039698
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/9/a/
Цитата: Форш П А, Стремоухов С Ю, Фролова А С, Хабарова К Ю, Колачевский Н Н "Квантовые мемристоры — новый подход к нейроморфным вычислениям" УФН 194 905–916 (2024)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 21 мая 2024, доработана: 19 июня 2024, 22 июня 2024

English citation: Forsh P A, Stremoukhov S Yu, Frolova A S, Khabarova K Yu, Kolachevsky N N “Quantum memristors: a new approach to neuromorphic computing” Phys. Usp. 67 (9) (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2024.06.039698

Список литературы (55) ↓ Похожие статьи (1)

  1. Chua L IEEE Trans. Circuit Theory 18 507 (1971)
  2. Strukov D B et al Nature 453 80 (2008)
  3. Demin V A, Erokhin V V Int. J. Unconv. Comput. 12 433 (2016)
  4. Abraham I Sci. Rep. 8 10972 (2018)
  5. Borghetti J et al Nature 464 873 (2010)
  6. Linares-Barranco B, Serrano-Gotarredona T "Memristance can explain spike-time-dependent-plasticity in neural synapses" Nat. Prec. (2009)
  7. Alibart F et al Adv. Funct. Mater. 20 330 (2010)
  8. Ielmini D Semicond. Sci. Technol. 31 063002 (2016)
  9. Sun K, Chen J, Yan X Adv. Funct. Mater. 31 2006773 (2021)
  10. Tominov R et al Adv. Electron. Mater. 8 2200215 (2022)
  11. Томинов Р В и др Наноиндустрия (15) 509 (2022)
  12. Рыльков В В и др ЖЭТФ 153 424 (2018); Rylkov V V et al J. Exp. Theor. Phys. 126 353 (2018)
  13. Emelyanov A V et al Microelectron. Eng. 215 110988 (2019)
  14. Yuan L et al Adv. Electron. Mater. 7 2100432 (2021)
  15. van de Burgt Y et al Nat. Electron. 1 386 (2018)
  16. Mu B et al J. Mater. Chem. C 8 12714 (2020)
  17. Park H-L, Lee T-W Org. Electron. 98 106301 (2021)
  18. Lapkin D A et al Appl. Phys. Lett. 112 043302 (2018)
  19. Minnekhanov A A et al Sci. Rep. 9 10800 (2019)
  20. Di Ventra M, Pershin Yu V, Chua L O Proc. IEEE 97 1371 (2009)
  21. Di Ventra M, Pershin Yu V, Chua L O Proc. IEEE 97 1717 (2009)
  22. Jo S H et al Nano Lett. 10 1297 (2010)
  23. Pershin Yu V, Di Ventra M Neural Networks 23 881 (2010)
  24. Pershin Yu V, Di Ventra M Phys. Rev. E 84 046703 (2011)
  25. Yu S et al IEEE Trans. Electron Devices 58 2729 (2011)
  26. Pershin Yu V, Di Ventra M Proc. IEEE 100 2071 (2012)
  27. Thomas A J. Phys. D 46 093001 (2013)
  28. Moon J et al Nat. Electron. 2 480 (2019)
  29. Yao P et al Nature 577 641 (2020)
  30. Chua L O, Kang S M Proc. IEEE 64 209 (1976)
  31. Caravelli F, Carbajal J P Technologies 6 (4) 118 (2018)
  32. Sanz M, Lamata L, Solano E APL Photon. 3 080801 (2018)
  33. Salmilehto J et al Sci. Rep. 7 42044 (2017)
  34. Pfeifer P et al Sci. Rep. 6 29507 (2016)
  35. Qiu X et al Commun. Mater. 5 70 (2024)
  36. Aksenov M A et al Phys. Rev. A 107 052612 (2023)
  37. Вишнякова Г А и др УФН 186 176 (2016); Vishnyakova G A et al Phys. Usp. 59 168 (2016)
  38. Хабарова К Ю, Калганова Е С, Колачевский Н Н УФН 188 221 (2018); Khabarova K Yu, Kalganova E S, Kolachevsky N N Phys. Usp. 61 203 (2018)
  39. Хабарова К Ю, Заливако И В, Колачевский Н Н УФН 192 1305 (2022); Khabarova K Yu, Zalivako I V, Kolachevsky N N Phys. Usp. 65 1217 (2022)
  40. Gonzalez-Raya T et al Materials 13 864 (2020)
  41. Kim M S et al Phys. Rev. A 65 032323 (2002)
  42. Spagnolo M et al Nat. Photon. 16 318 (2022)
  43. Norambuena A et al Phys. Rev. Appl. 17 024056 (2022)
  44. Stremoukhov S et al Entropy 25 1134 (2023)
  45. Стремоухов С Ю и др Письма в ЖЭТФ 119 343 (2024); Stremoukhov S Yu et al JETP Lett. 119 352 (2024)
  46. Vool U et al Phys. Rev. Lett. 113 247001 (2014)
  47. Wiseman H M, Milburn G J Quantum Measurement and Control (Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press, 2010)
  48. Jacobs K, Steck D A Contemp. Phys. 47 279 (2006)
  49. Kazmina A S et al Phys. Rev. A 109 032619 (2024)
  50. Jaeger H "The 'echo state' approach to analysing and training recurrent neural networks - with an Erratum note" GMD Report No. 148 (Bonn: German National Research Institute for Computer Science, 2001)
  51. Maass W, Natschläger T, Markram H Neural Comput. 14 2531 (2002)
  52. Du C et al Nat. Commun. 8 2204 (2017)
  53. Jalalvand A, Van Wallendael G, Van de Walle R Proc. of the 7th Intern. Conf. on Computational Intelligence, Communication Systems and Networks, CICSYN 2015, Riga, Latvia, 03-05 June 2015 (Piscataway, NJ: IEEE, 2015) p. 146-151
  54. Penrose R The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics (Oxford: Oxford Univ. Press, 1989)
  55. Penrose R Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness (Oxford: Oxford Univ. Press, 1994)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение