Programmable Photonic Circuit for Optical Logic Operations and 2-Bit Decoding
Kanazawa University（金泽大学）
该研究提出了一种可编程光子电路，通过调节相移器实现任意N×N单位ary变换，并用于光学逻辑运算和2位解码。
2026-02-20 physics.optics
Logical operation of one-dimensional photonic crystal based on series and parallel connection
本文提出了一维光子晶体的复合结构，包括串联和并联两种结构。我们研究了串联和并联PC的传输特性，得到了一些新的结果。此外，我们还证明了串联一维PC可以实现逻辑与运算，并联一维PC可以实现逻辑或运算。一维光子晶体的复合结构可以设计出更多的新型结构光学器件，为量子计算机的设计提供了基础。
2015-09-26 physics.optics
Effect of frequency detuning on pulse propagation in one-dimensional photonic crystal with a dense resonant medium: application to optical logic
我们研究了与原子共振失谐的光脉冲在稠密二能级介质中的传播及其光子结构.介质的大密度对于减小脉冲压缩等非线性效应的空间尺度是很重要的，尽管与稀介质相比，它并没有提供任何新的现象.频率失谐降低了脉冲压缩和色散扩展补偿等非线性现象的有效性。基于一维非线性光子晶体中两脉冲的相互作用，提出了一种简单的逻辑门。结果表明，频率失谐是获得超快与门所必需的，而或门和非门可以在不失谐的情况下在系统中实现。
2009-09-18 physics.optics
A Mixed-Signal Photonic SRAM-based High-Speed Energy-Efficient Photonic Tensor Core with Novel Electro-Optic ADC
针对传统架构的数据传输瓶颈，提出一种基于差分光子SRAM的混合信号光子张量核及新型电光ADC，实现了4.10 TOPS计算速度和3.02 TOPS/W能效。
2025-06-28 cs.SY eess.SY physics.optics
High-performance chiral all-optical logic gate based on topological edge states of valley photonic crystal
为了实现全光通信和信息处理，有必要研制基于光子结构的、能够直接进行逻辑运算的全光逻辑门。全光逻辑门已经基于传统的波导和干涉技术以及光子晶体结构得到了证实。然而，这些结构中的任何缺陷都会引入高散射损耗，这会损害信息处理的保真度和对比度。基于谷型光子晶体（VPC）的自旋谷锁定效应，提出了一种基于VPC结构的高性能全光逻辑或门.通过调节两个输入通道的工作带宽，避免了两个通道之间的干扰，从而实现了稳定的高保真输出。两个通道的透过率均高于0.8，并且实现了28.8dB的高对比度。此外，源于自旋谷锁定效应的逻辑门的手性允许使用不同的圆偏振光作为输入，表示“1”或“0”，这在量子计算中是高度期望的。该器件的尺寸很小，可实现高密度片上集成。此外，这种设计可以使用当前的纳米纤维技术进行实验制造，并将在光通信，信息处理和量子计算中具有潜在的应用。
2022-09-17 physics.optics
All-optical conditional logic with a nonlinear photonic crystal nanocavity
我们展示了由一个χ 2非线性光子晶体纳米腔介导的可调谐频率转换光。波长尺度的InP基腔支持两个近1550 nm附近的近间隔的本地化模式由130 fs的激光脉冲共振激发。腔体同时照射的非共振探测光束，产生丰富的二阶散射光谱，反映不同的共振和非共振成分的非线性混合。特别是，我们突出的探测光束和各自的腔模式的和频率的辐射。这将是一个有用的，微创监测的联合占用状态的多个腔在集成光路。
2009-09-30 physics.optics
Cavity enhanced second-order nonlinear photonic logic circuits
实现量子光子逻辑的一大障碍是现有材料的弱光学非线性，这导致了大的功耗。本文介绍了二阶非线性双模腔全光逻辑（$χ^{(2)}$）及其网络的理论设计。利用从Wigner准概率分布函数导出的半经典模型，我们分析了实现光与门和光锁存器的网络的功耗和信噪比（SNR）。二阶和三阶$(χ^{(3)})$光学逻辑之间的比较揭示，虽然$χ^{(3)}$设计在相同输入功率的SNR方面优于$χ^{(2)}$设计，但采用$χ^{(3)}$非线性需要使用具有超高品质因数（$Q\sim 10^6$）的腔，以在显著更小的品质因数（$Q \sim 10^4$）下实现与$χ^{(2)}$设计相当的栅极功耗。使用现实的估计$χ^{(2)}$和$χ^{(3)}$非线性的可用材料，我们表明，在可实现的品质因数（$Q \sim 10^4$），$χ^{(2)}$设计是一个数量级的能源效率比相应的$χ^{(3)}$设计。
2015-12-22 physics.optics
Design of Optical Tunable CNOT (XOR) and XNOR Logic Gates Based on 2D-Photonic Crystal Cavity Using Electro-Optic Effect
提出了一种基于二维光子晶体（2DPhC）腔的可调谐CNOT（XOR）和XNOR逻辑门。其中，具有正方形晶格阵列的空气棒已经嵌入到折射率为1.59的Ag-聚合物衬底中。在这项工作中，我们已经提高了速度的逻辑门，通过施加两个输入信号的相位差在同一波长的2DPhC腔。其中，我们已经将输入和控制信号的相位分别调整为π/3和零。结构的响应时间和腔的品质因数分别在飞秒和2000范围内。然后，我们利用基底材料的电光特性来改变腔的共振波长。通过这种方法，我们可以设计的逻辑门，并证明其工作波长的可调范围为23 nm。在波长可调范围内，腔体的品质因数和响应时间近似保持不变。XOR和XNOR逻辑门的最小ON到OFF逻辑电平对比度分别为25.45dB和22.61dB。所提出的逻辑门的比特率可以达到高于0.166 P（Peta）bps的值。根据高快速响应时间与可接受的品质因数的PhC腔，建议的光学逻辑门可以被认为是合适的候选人，如光集成电路和光处理器的应用程序的构建块与一个高速的数据流。
2016-02-28 physics.optics
Hypermultiplexed Integrated-Photonics-based Tensor Optical Processor
本文提出超多路复用集成光子张量处理器HITOP，利用空间-时间-波长三维光学并行、III/V激光器与薄膜铌酸锂调制实现高能效、可编程的大规模AI加速。
2024-10-27 cs.ET physics.optics
Photonic sequential logic circuits for stateful intelligence
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学武汉光电国家研究中心）；Optics Valley Laboratory（光谷实验室）；Hubei Jiufengshan Laboratory（湖北九峰山实验室）
本文提出光子时序逻辑电路（PSLC），利用有源光电反馈网络构建锁存器和触发器，结合无状态单元实现有状态智能，并通过无人机避障和文本生成验证，为图灵完备光学计算奠定基础。
2026-09-30 physics.optics
Understanding building blocks of photonic logic gates: Reversible, read-write-erase cycling using photoswitchable beads in micropatterned arrays
本研究制备了嵌入光开关DAE分子的聚合物微珠光子单元阵列，优化了其光学参数，实现了500次无衰减的可逆开/关循环及二进制信息的读写擦，为构建复杂光子电路奠定基础。
2024-06-20 physics.optics
Nonlinear interferometry approach to photonic sequential logic
受快速推进光学材料的广泛纳米级图案化能力的启发，我提出了一种实现光子顺序逻辑的方法，该方法利用电路级相位相干性来有效实现基本组件，如NAND门与扇出和NAND锁存器。克尔非线性光学谐振器与干涉效应相结合来驱动二进制逻辑。量子光学输入-输出模型的特点是数值上使用的设计参数，产生阿焦耳尺度的能量分离的锁存状态。
2011-08-08 physics.optics quant-ph
Compact Plasmonic Logic Gates Enabled by Magnetoelectric Light Funneling for On-Chip Optical Computing in the Telecom Band
本文提出一种基于磁电光漏斗效应的紧凑型MIM等离激元波导结构，在700×460 nm尺寸内实现NOT、AND、OR三种逻辑门，对比度18.69 dB，工作于1400-1450 nm电信波段，利于片上光计算集成。
2025-09-07 physics.optics
Phase Symmetry Breaking of Counterpropagating Light in Microresonators for Switches and Logic Gates
该研究在高Q值环形谐振腔中发现了反向传播光波的相位对称性破缺现象，并利用该相位突变实现了光开关和逻辑门，同时提供了配套的理论模型。
2024-07-23 physics.optics
Fully multiplexed photonic tensor computing
College of Future Information Technology, Fudan University（复旦大学未来信息技术学院）；Institute of Microelectronics, Agency for Science, Technology and Research（新加坡科技研究局微电子研究所）；Zhangjiang Laboratory（张江实验室）；Shanghai Innovation Institute（上海创新研究院）；State Key Laboratory of Multimedia Information Processing, School of Computer Science, Peking University（北京大学计算机学院多媒体信息处理国家重点实验室）
本文提出FieldCore全乘复光子张量核心，利用波长、射频、引导模式、时间与空间维度实现乘积级并行计算，验证了在超高速算术运算、高保真图像卷积及并行手写数字识别中的性能，展示了高维数据处理的应用潜力。
2026-04-24 physics.optics
Experimental realization of topologically-protected all-optical logic gates based on silicon photonic crystal slabs
针对拓扑保护光学逻辑器件多停留在理论层面的问题，实验制备了七种基于硅光子平台的拓扑保护全光逻辑门，验证其在无序扰动下的鲁棒性，为未来光信号处理与计算提供了新方案。
2023-05-17 physics.app-ph physics.optics
Nonlinear Photonic Neuromorphic Chips for Spiking Reinforcement Learning
提出并制造了一款16通道可编程非相干光子神经形态计算芯片，首次构建了光子脉冲强化学习架构及软硬件协同训练-推理框架，实现了大规模、高能效、低延迟的端到端部署，在CartPole和Pendulum任务上表现与传统PPO算法相当。
2025-08-09 physics.optics
Phase-aware Inverse Design for Silicon Photonic Logic Gates
Universidade Federal de Minas Gerais（米纳斯吉拉斯联邦大学）；École de Technologie Supérieure (ÉTS)（高等技术学院）
提出一种物理驱动的逆向设计框架，在2×2微米平方区域内实现全部基本布尔逻辑门，通过复合品质因数控制干涉，实验验证了C波段性能，为紧凑集成光学计算提供可扩展方案。
2026-09-09 eess.SP physics.optics
Photonic Convolution Neural Network Based on Interleaved Time-Wavelength Modulation
卷积神经网络（CNN）自1989年问世以来，在图像和视频分类方面取得了显著的进展，是目前最强大和最流行的技术之一。然而，随着高清晰度视频数据的爆炸式增长，由于矩阵乘累加运算的计算复杂度较高，CNN结构中的卷积层将占用大量的计算时间和存储资源。本文提出了一种新的集成光子CNN，通过交织时间波长调制的双相关运算。利用基于微环的多波长操纵和单色散介质实现卷积运算，取代传统的光延迟线。在MNIST数据集上对200幅图像进行了测试，光子CNN的准确率为85.5%，在64位计算机上的准确率为86.5%，并分析了不同微环参数、运算波特率和微环加权组特性对光子CNN计算误差的影响。在此基础上，提出了一种基于4 × 4网格的张量处理单元，在20 G波特率下具有1.2 TOPS（operation per second when 100% utilization）的计算能力，并分析了该处理单元的结构，构成了一个光子卷积神经网络（CNN）。
2021-02-18 cs.ET physics.optics
Topology-optimized ultra-compact all-optical logic devices on silicon photonic platforms
实现全光集成和光计算一直是我们的目标。最重要的挑战之一是使集成全光逻辑器件尽可能小。在这里，我们报告的实现超紧凑的全光逻辑器件和集成芯片的硅光子平台上的拓扑优化。所制备的具有XOR和OR功能的全光逻辑门的占地面积仅为1.3*1.3 μm2（~0.84λ*0.84λ），这是迄今为止在光通信范围内实验验证的最小的全光介质逻辑器件。实验结果表明，该器件具有超低的光信号损耗（-0.96dB）。此外，还制作了一个集成芯片，包含七个主要逻辑门（AND，OR，NOT，NAND，NOR，XOR和XNOR）和一个半加器，其中相关的占地面积仅为1.3*4.5 μm2。我们的工作为实用的全光集成和光计算开辟了一条新的道路。
2022-01-15 physics.app-ph physics.optics
Manifold partitioning induced sequential optical reasoning and decision framework for photonic computing
Westlake University（西湖大学）；Westlake Institute for Optoelectronics（西湖光电研究院）
提出时序光学推理与决策（SORD）框架，通过几何引导的数据划分将全局任务分解为粗到细的步骤，使单层衍射光学神经网络实现100类光纤散斑分类，准确率94%，能效23.3 TOPS/W。
2026-06-01 physics.optics
Stochastic logic in biased coupled photonic probabilistic bits
本文提出利用耦合偏置光学参量振荡器构成的相干伊辛机模拟随机逻辑，为概率计算提供实验可行的光子硬件方案，并通过全密度矩阵数值模拟验证其可行性。
2024-06-06 cs.ET physics.optics
All-optical logic gates in Stub photonic lattices
我们实验研究了Stub光子晶格，并激发了它们的局域线性态，这些局域线性态起源于线性谱中心的孤立平带。通过在晶格的不同区域激发这些模式，我们观察到它们不会在整个系统中传播，并且在沿着晶体传播后保持良好的捕获。通过利用它们的波动性质，我们能够将同相和异相的两个相邻态组合成相干叠加。这些观察使我们能够提出一种新的设置，用于执行三种不同的全光学逻辑运算，如OR，AND和XOR，将Flat Band系统定位为在任何功率水平下执行具体应用的关键设置。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast Reconfigurable Topological Photonic Processing Accelerator
State Key Laboratory of Photonics and Communications, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学电子工程系光通信与光子学国家重点实验室）；AIRC, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院人工智能研究中心）；Juhe Electro-optic (Hangzhou) Tech. Co. Ltd.（聚和光电（杭州）科技有限公司）
本文提出一种晶圆级非易失性拓扑光子计算芯片，利用铁电PZT薄膜实现千倍更快重构和零静态功耗，计算密度达266 TOPS/mm²，为高效高速光子张量处理奠定基础。
2025-11-05 physics.app-ph physics.optics
Programmable and scalable on-chip WDM processing platform enabled by cascaded FSR-free resonators
Westlake University（西湖大学）；Westlake Institute for Advanced Study（西湖高等研究院）；Zhejiang University（浙江大学）；Crealights Technology Co., Ltd.（创灵科技有限公司）
本文提出基于级联无自由光谱范围谐振器的可扩展片上WDM处理平台，实现宽带低损耗操作，支持通信、可重构处理和并行计算，为下一代光子集成系统提供统一方案。
2026-09-24 physics.optics
Deep Photonic Reservoir Computing with On-chip Nonlinearity
State Key Laboratory of Photonics and Communications, School of Information and Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学电子信息学院光子与通信国家重点实验室）
基于芯片非线性的深度光子共振计算通过硅微环谐振器实现高效时空处理，具备高计算密度和多任务处理能力。
2025-12-11 physics.optics
High-Fidelity Integrated Quantum Photonic Logic Via Robust Directional Couplers
Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Quantum Pulse Ventures Ltd.（量子脉冲有限公司）
本研究提出一种被动几何设计策略，通过稳健方向耦合器提升量子逻辑门保真度，实现高保真集成量子光子逻辑。
2026-01-13 physics.optics quant-ph
Super-compact universal quantum logic gates with inversedesigned elements
研究通过逆向设计方法在硅芯片上实现了尺寸仅约一个真空波长的超紧凑通用量子逻辑门，并通过级联基本门构建量子电路，为大规模量子光子芯片的实现铺平了道路。
2023-09-09 physics.optics quant-ph
Atomically-Thin Tsumoite (BiTe) based All-Photonic-Isolator, Information Converter, and Logic-Gate
Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Federal University of ABC（ABC联邦大学）；Rice University（莱斯大学）
研究通过SSPM光谱分析BiTe的三阶非线性光学响应，揭示其高非线性特性，并利用其设计出全光隔离器、信息转换器和逻辑门，为先进光信号处理提供新平台。
2026-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Hardware-Software Collaborative Computing of Photonic Spiking Reinforcement Learning for Robotic Continuous Control
Xidian University（西安电子科技大学）
本文提出基于光子脉冲RL的软硬件协同计算架构，通过硅光子芯片与电子域结合，实现机器人连续控制的高效能效和低延迟。
2025-11-29 cs.RO physics.optics
Ultracompact on-chip silicon optical logic gates
用于计算和信息处理的全光集成电路已经被追求了几十年，作为克服电子器件固有的速度限制的潜在策略。然而，可行的片上集成逻辑单元和器件仍然受到其尺寸、质量、可扩展性和可靠性的限制。在这里，我们展示了全无源片上光学与门和与非逻辑门，由一个定向发射腔连接两个超小型光子晶体异质结二极管。测量的透射谱显示出大于10dB的对比度的逻辑传输与高相位公差，同意以及与数值模拟。线性，无源，超紧凑的硅光学逻辑门的建设可能铺平了道路，为未来的光计算技术构建新型纳米光子片上处理器架构。
2012-10-23 physics.optics
A quantum logic gate between a solid-state quantum bit and a photon
集成量子光子学为量子网络、量子计算机和超低功率光电设备的可扩展固态实现提供了一条有前途的途径。许多这些应用的关键组件是光子量子逻辑门，其中固态量子位（qubit）的量子态有条件地控制光子量子位的状态。这些门对于发展稳健的量子网络、非破坏性量子测量和强光子-光子相互作用至关重要。在这里，我们实验上实现了一个光学光子和固态量子比特之间的量子逻辑门。量子比特由强耦合到纳米腔的量子点（QD）组成，纳米腔充当相干可控的量子比特系统，其在皮秒时间尺度上有条件地翻转光子的偏振，实现受控非（cNOT）门。我们的研究结果代表了向固态量子网络迈出的重要一步，并为探测超快时间尺度上的量子点-光子相互作用提供了一种通用的方法。
2013-04-02 physics.optics quant-ph
Topologically robust programmable logic arrays using light and matter skyrmions
Department of Engineering Science, University of Oxford（牛津大学工程系）；Tsinghua University（清华大学）
本文提出了一种基于光和物质拓扑结构的可编程逻辑数组架构，利用拓扑稳健的光学原语实现高效计算并验证其鲁棒性。
2026-02-05 physics.optics
Integrated lithium niobate photonic computing circuit based on efficient and high-speed electro-optic conversion
本文提出基于薄膜铌酸锂的光子计算加速器，利用电光效应实现1.36 TOPS高速计算和0.057 pJ/OP低能耗，支持多种分类任务，并兼容集成激光器与探测器，补充硅光子学。
2024-11-05 physics.app-ph physics.optics
Programmable Optical Spectrum Shapers as Computing Primitives for Accelerating Convolutional Neural Networks
University of West Attica（西阿提卡大学）
本文提出了一种利用可编程光学频谱形成为计算原语的光子卷积加速器，通过低能耗、高吞吐量的可扩展图像分类方法，实现了90.1%的分类准确率，并展示了硬件友好的训练方法兼容性。
2025-12-23 physics.optics
Tunable quantum logic gate on photonic qubits with a ladder emitter
提出利用单个梯级发射体和双光子偏振耦合，在频率编码光子量子比特上实现无源、确定性且0至π可调的受控相位门，以低 footprint 高效分解量子电路。
2021-12-09 physics.app-ph physics.atom-ph physics.comp-ph
All-optical logic gates for extreme ultraviolet switching via attosecond four-wave mixing
该研究提出基于阿秒非共线四波混频的极紫外全光逻辑门协议，通过近红外载波包络相位调控极紫外发射空间分布，在氦双激发态下实现多类逻辑门，将全光开关拓展至极紫外与X射线波段。
2025-10-01 physics.atom-ph physics.optics
Non-volatile integrated photonics on lithium tantalate-on-insulator
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology（武汉光电国家实验室与华中科技大学光学与电子信息学院）；State Key Laboratory of Photonics and Communications, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学电子工程系光子与通信国家重点实验室）；School of Physics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学物理学院）
研究旨在实现可扩展可重构光子集成电路。基于绝缘体上钽酸锂构建非易失性光子平台，结合低损耗路由、高速电光调制及非易失性相位控制，实现零静态功率偏置控制等，确立其为集成光子学平台，有重要意义。
2026-07-28 physics.app-ph physics.optics
Nonlinear co-generation of graphene plasmons for optoelectronic logic operations
石墨烯中的表面等离子体激元由于其紧密的限制、快速的响应和可调谐性，为先进的光子技术提供了一种引人注目的策略。平面波导中石墨烯等离子体激元的全光产生技术的最新进展为纳米尺度集成光电子器件的高速信号处理提供了一种很有前途的方法。在这里，我们使用两个时间同步脉冲的反向传播频率梳来演示确定性的多个等离子体激元的全光产生和电控制，通过差频产生（DFG）激发。混合石墨烯纤维装置的电调谐提供了对DFG相位匹配的精确控制，导致石墨烯等离子体激元在宽带（0 - 50 THz）上的不同频率下的可调谐响应，并为高速逻辑操作提供了强大的工具。我们的研究结果为基于分层材料的混合光子器件的等离子体提供了见解，并为高速集成光电计算电路铺平了道路。
2022-06-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Programmable electro-optic frequency comb empowers integrated parallel convolution processing
State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-sen University（中山大学电子与信息工程学院光电材料与技术国家重点实验室）；State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, Department of Precision Instrument, Tsinghua University（清华大学精密仪器系精密测量技术与仪器国家重点实验室）
本文提出一种集成光子处理单元，实现1.62万亿次/秒的并行卷积计算速度和超过38GHz的权重重建速度，首次通过单一可编程电光频率梳实现多波长生成和权重映射，具有前所未有的紧凑性和高效率。
2026-03-17 physics.app-ph physics.optics
A programmable photonic memory
本文提出一种基于通用光学逻辑门的集成光子置位-复位锁存器，作为可编程硅光子芯片上的光学静态存储单元，实现光学控制的可扩展存储，提升光学处理系统的效率与延迟。
2024-02-06 cs.ET physics.optics
Logic gates based all-optical binary half adder using triple core PCF
本研究利用三芯光子晶体光纤（TPCF）实现了一个全光二进制逻辑半加器。值得注意的是，本调查的一组相同的TPCF计划，这表明在我们以前的报告中的全光逻辑功能揭示了成功的半加法器操作的能力。控制信号（CS）功率定义的消光比所考虑的对称平面和三角形TPCF的输出端口的评估通过数值算法。通过适当的CS电源和输入组合，从消光比产生逻辑输出，以演示半加器操作。所获得的结果显示的显着影响的输入条件上交付的半加器操作为不同的TPCF计划考虑。此外，氯仿填充的TPCF结构证明了有效的低功耗半加器操作与有效数字的优点，相比，二氧化硅对应物。
2021-06-27 nlin.PS physics.optics
Single-photon nonlinear optics with a quantum dot in a waveguide
光子之间的强非线性相互作用使经典和量子信息技术的逻辑运算成为可能。不幸的是，非线性相互作用通常很弱，因此全光逻辑门往往效率低下。确定性地耦合到传播模式的量子发射器从根本上改变了情况，因为每个光子不可避免地与发射器相互作用，并且可能会创建高度相关的多光子态。在这里，我们表明，一个单一的量子点在光子晶体波导可以被用作一个巨大的非线性敏感的单光子水平。从散射光子的强度和量子统计中揭示了非线性响应，并包含纠缠光子-光子束缚态的贡献。量子非线性将立即应用于确定性贝尔态测量和单光子晶体管，并为可扩展的基于波导的光子量子计算架构铺平了道路。
2015-04-26 physics.optics quant-ph
Topological Valley Photonic Waveguides: Scattering matrix evaluation for linear computing
本文设计无反射、三等分功率的六端口拓扑能谷光子结，在1550 nm提取散射矩阵，并利用其线性性实现多信号信息路由等线性运算，为大规模光子线性网络的解析设计提供基础。
2024-12-03 physics.app-ph physics.optics
A Polymorphic Electro-Optic Logic Gate for High-Speed Reconfigurable Computing Circuits
随着摩尔定律的逐渐消失，集成电光（E-O）计算电路已经显示出革命性的潜力，为计算提供越来越快和更有效的硬件。从文献中计算的E-O电路可以在高比特率下以最小的延迟操作。然而，它们面临的缺点，由于其操作数处理的复杂性，不可摊销的高面积和静态功率开销，以及一般不适合大规模集成的网状限制芯片。为了克服这些缺点，在本文中，我们提出了一种基于微谐振器（MRR）的多态E-O逻辑门（MRR-PEOLG），可以动态编程，以实现不同的逻辑功能在不同的时间。我们的MRR-PEOLG可以提供紧凑性和多态性的E-O电路，从而改善其操作数处理和摊销的面积和静态功耗开销。我们的MRR-PEOLG模型使用光子学代工验证的工具来执行其多态逻辑功能的频域和时域分析。我们的评估表明，使用我们的MRR-PEOLG在两个E-O电路从以前的作品可以减少他们的面积能量延迟产品高达82.6 $\times$。关于我们的MRR-PEOLG建模和仿真的教程以及相关代码和文件可在https://github.com/uky-UCAT/MRR-PEOLG上获得。
2023-01-30 cs.ET physics.optics
All-optical 3-input OR and 2-input AND/NIMPLY logic gates in a linear planar three-core optical fiber coupler
Universidade Federal do Ceará（塞阿拉联邦大学）
本文提出基于线性平面三芯光纤耦合器的全光3输入或门和2输入与/否逻辑门，利用光纤几何和耦合模理论实现低功耗、无非线性材料的逻辑处理功能。
2026-07-28 cs.ET cs.LO physics.optics
Timing constraints imposed by classical digital control systems on photonic implementations of measurement-based quantum computing
本文分析离散变量光子MBQC中实现单量子比特旋转和CNOT门的经典数字控制链路，并通过Xilinx 7系列FPGA静态时序分析给出自适应测量处理速度上限，强调经典控制与量子系统协同设计的重要性。
2021-09-10 cs.ET physics.app-ph physics.optics
