Modelling of Reservoir Computing in Perpendicular-Anisotropy Artificial Spin Ice

Korte beschrijving

Vele fysische systemen bezitten een inherente rekenkracht. In plaats van klassieke schakelingen te bouwen, kunnen bepaalde berekeningen efficiënter worden uitgevoerd door deze natuurlijke rekenkracht te benutten. Artificieel spin-ijs (ASI) — een rooster van kleine magneten die met elkaar interageren — is in dit opzicht bijzonder aantrekkelijk. De magnetische interacties zorgen namelijk voor complex gedrag, en bovendien bestaan er reeds efficiënte elektrische invoer- en uitleesmethoden voor dit soort systemen. Om te onderzoeken hoe ASI best kan worden gebruikt als een “reservoir” om informatie te verwerken, werd het nieuwe “Hotspice” simulatieprogramma ontwikkeld. In een eerste fase werden verschillende simulatiemethoden vergeleken op basis van hun snelheid en nauwkeurigheid. Vervolgens werd met deze simulator getest hoe goed verschillende types ASI computertaken uitvoeren, zoals bijvoorbeeld het voorspellen van een chaotisch signaal. Thermisch actief en bevroren ASI bleken elkaar aan te vullen, en zijn veelbelovend voor een nieuw soort computers waarbij berekeningen direct in een materiaal zelf gebeuren.