用于多光子干涉图像分类的量子光学神经元
传统硬件的能耗和带宽限制正日益制约机器学习的快速发展。光学与量子技术提供了另一种解决路径,能够在物理层直接实现高维并行信息处理,特别适用于成像任务。在此背景下,量子光子平台不仅为内积计算提供了天然机制,更为光子受限场景下的高能效推理开辟了新途径。本工作实验展示了一种无相机的量子光学图像分类器,该装置利用空间可编程单光子的Hong-Ou-Mandel(HOM)干涉,直接在测量层完成推理运算。双光子符合计数直接表征输入图像模式与学习模板的重叠度,用单次全局测量替代了像素级数据采集。该团队实现了单感知器量子光学神经元和双神经元浅层网络,在基准数据集上取得高精度分类,对实验噪声展现强鲁棒性,且硬件复杂度极低。在固定测量资源条件下,系统性能对输入分辨率保持不敏感,展现出经典框架无法实现的像素数固有鲁棒性。这一方法为神经形态量子光子处理器指明了发展方向,使其能够直接从HOM干涉中提取任务相关信息,在远程目标识别、弱信号传感和光子匮乏生物显微等领域具有广阔应用前景。
量科快讯
【波士顿学院团队开发出可捕获带电激子的电可调量子纳米围栏】美国波士顿学院的物理学家门近日在《自然·纳米技术》发表一项成果,制造出一种电可调量子纳米围栏,可捕获带电激子,并对微小光源的亮度、颜色和量子…
17 分钟前
34 分钟前
【日本科学家利用量子涨落理论框架揭示手性磁体异常导电行为】东京科学大学的研究人员近期在《物理评论快报》上发表一篇论文,提出了一套基于量子涨落的理论框架,用于解释手性磁体中方向依赖的电流输运现象。在手…
1 小时前
1 小时前
【磁性掺杂量子点可用于捕获热电子,有望加速驱动光化学反应】美国洛斯阿拉莫斯国家实验室科学家近日在《自然通讯》发表的研究中,展示了一种可显著拓展光驱动化学应用范围的新型量子点机制。通过在半导体量子点中…
1 小时前
【莱昂纳多完成意大利国家量子科技研究所NQSTI项目参与】意大利莱昂纳多公司近日宣布,其参与国家量子科技研究所(NQSTI)项目的相关工作已正式结束。该项目由意大利大学与科研部(MUR)资助,并获欧…
2 天前

