来自东京大学信息光子学实验室的研究人员在光学计算领域取得了重大进展,他们开发了一种名为“衍射投射”的新型光学计算架构,该方法基于光的空间平行性概念(这一原则在1980年代被首次探索,被称为“阴影投射”)。传统阴影投射受限于对几何光学的依赖,限制了它的灵活性和集成能力。
新的衍射投射技术通过使用波动光学克服了这些限制。衍射光学元件层经过训练,以利用光的空间平行性和波特性,例如衍射和干涉。这允许具有高度灵活性和集成能力的可扩展和并行逻辑操作。只需更改照明模式即可更改操作,无需对输入和输出进行编码和解码。
衍射投射的数值实验结果:(a)256 位并行二进制输入对及其相应的(b)16 个逻辑操作输出的示例。(c)在参数化计算位数和操作类型时,与改变衍射光学元件 (DOE)数量相关的计算误差。该分析表明了衍射投射的计算性能、可扩展性和集成能力,这大大减少了DOE的数量,从而提高了实用性。
衍射投射的数值实验结果显示出令人印象深刻的结果,在两个任意 256 位并行二进制输入上以光速无差错地实现了所有 16 个逻辑操作。
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