人工自旋冰概率神经元

抗噪能力高一个量级

基于耦合纳米磁体阵列，通过激光激发产生内禀随机非线性响应，可通过固态离子门控实时调节随机性，为深度神经网络提供硬件级抗对抗噪声能力。

Liang, Zhongyu · Bu, Tong · Zijian, Lyu · Liu, Zhentao · Hrabec, Aleš · Leran, Wang · Yankun, Dou · Jianhao, Ding · Ge, Peipei · 杨文云 · Huang, Tie Jun · 杨金波 · Heyderman, Laura Jane · 刘运全 · 余肇飞 · Luo, Zhaochu

Advanced Functional Materials 2025

参数信息

抗噪提升倍数

10

技术优势

随机性可调

通过固态离子门控调制磁各向异性，从而改变交换作用与DMI的竞争，可在运行时实时调节神经元随机性。

内禀随机

器件直接返回带内置随机性的非线性函数，无需额外随机数发生器，简化了概率计算硬件。

应用场景

• 神经形态计算：直接提供概率神经元硬件，加速贝叶斯推理等概率计算模型。
• AI硬件：在硬件层面抵抗对抗攻击，提升边缘AI设备的安全性。
• 自旋电子器件：利用自旋冰的集体动力学实现计算功能，拓展自旋电子学应用。
• 磁随机存储器：基于纳米磁体阵列，与MRAM工艺兼容，有望集成存储与计算。