Modo de momento angular orbital basado en una red neuronal difractiva óptica en modo de base fija multiplicación /...

Área de la Ciencia:

• Óptica y Fotónica.
• Ciencias computacionales Ciencias computacionales.
• La inteligencia artificial es la inteligencia artificial.

Sus antecedentes:

• La computación digital óptica ofrece un procesamiento de información de alta velocidad, eficiente y preciso para la IA y la comunicación.
• Los desafíos clave en la computación óptica incluyen el desarrollo de dimensiones computacionales efectivas y un control preciso para las operaciones de multiplicación / división.

Objetivo del estudio:

• Proponer y demostrar un esquema de multiplicación y división de base fija utilizando modos de momento angular orbital (OAM) y redes neuronales difractivas ópticas (ODNNs).
• Para superar las limitaciones en la multiplicación / división óptica mediante la utilización de modos OAM como la dimensión física computacional.

Principales métodos:

• Los modos OAM empleados como la dimensión física computacional dentro de un sistema óptico.
• Utilizó ODNN para realizar transformaciones paralelas de modo para desplazamientos numéricos, permitiendo multiplicación y división.
• Construyó un ODNN de 3 capas para realizar multiplicación y división de base fija para n = 1, 2 y 3.

Principales resultados:

• Logró operaciones de multiplicación y división de base fija con modos OAM, alcanzando un 99% de pureza de modo en salidas.
• Cambio dinámico demostrado entre la multiplicación y la división dentro del mismo sistema a través de la rotación de la matriz de fase.
• Implementó con éxito el esquema para n = 1, 2 y 3.

Conclusiones:

• El esquema ODNN basado en el modo OAM propuesto proporciona una vía factible para la multiplicación y división óptica de base fija.
• Esta investigación ofrece información valiosa para el desarrollo de futuras arquitecturas de computación óptica digital.
• El método mejora las capacidades de la computación óptica para operaciones aritméticas complejas.