Półprzewodnikowe wnęki optyczne do przetwarzania sygnałów fotonicznych

Fotonika neuromorficzna oferuje znacznie szybsze i energooszczędne przetwarzanie informacji w porównaniu z bardziej dojrzałą elektroniką neuromorficzną. Przedstawię nową platformę do realizacji fotonicznych operacji neuromorficznych. Nasze mikrownęki optyczne pracujące w warunkach silnego sprzężenia światła z materią służą jako budulec neuronów optycznych. Światło zamknięte w rezonatorze optycznym oddziałujące z ekscytonami w optycznie czynnych materiałach pozwala na tworzenie sprzężonych quasi-cząstek, polarytonów ekscytonowych. Te polarytony ze względu na swoją bozonową naturę tworzą  nierównowagowy kondensat, który powoduje silną emisję z wnęki, podobną do emisji lasera. Efekt ten występuje w pikosekundowej skali czasowej i pojedynczego pJ energii impulsu, co czyni ten system idealnym do wdrożenia szybkiego i energooszczędnego przetwarzanie danych fotonicznych. W naszej realizacji fotonicznego neuronu używamy serii impulsów do zakodowania informacji wejściowych i opóźnienia w czasie, aby zapewnić nieliniowe przetwarzanie sygnału. Omówimy jak można eksperymentalnie zrealizować dwa typy polarytonowych sieci neuronowych: zbinaryzowaną sieć neuronową z kodem czasowym i sieć neuronową typu spike.

Wykład w języku angielskim.