Hybrid electronic-photonic architectures for brain-inspired computing

Informations projet

HYBRAIN

N° de convention de subvention: 101046878

DOI

10.3030/101046878

Date de signature de la CE 23 Février 2022

Date de début 1 Mai 2022

Date de fin 31 Octobre 2026

Financé au titre de

• The European Innovation Council (EIC)

Coût total

€ 1 672 528,75

Contribution de l’UE

€ 1 672 528,50

Coordonné par

UNIVERSITEIT TWENTE
Netherlands

CORDIS fournit des liens vers les livrables publics et les publications des projets HORIZON.

Les liens vers les livrables et les publications des projets du 7e PC, ainsi que les liens vers certains types de résultats spécifiques tels que les jeux de données et les logiciels, sont récupérés dynamiquement sur OpenAIRE .

Livrables

Documents, reports (6)

Report on implantation of deep dopants
Report on implementation of CNN layers using AIMC tiles

Report on implementation of convolution layers using AIMC tiles

Report on low-latency operation
Report on programmable unit cell
Updated DMP RP1
Updated DMP RP2

Websites, patent fillings, videos etc. (1)

Collaborative and public website

Public website

Publications

Peer reviewed articles (20)

Nature Communications

Auteurs: Anna P. Ovvyan; Min-Ken Li; Helge Gehring; Fabian Beutel; Sandeep Kumar; Frank Hennrich; Li Wei; Yuan Chen; Felix Pyatkov; Ralph Krupke; Wolfram H. P. Pernice
Publié dans: Nature Communications, Numéro 14, 2023, ISSN 2041-1723
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.5445/ir/1000161336

Probabilistic photonic computing with chaotic light

Auteurs: Frank Brückerhoff-Plückelmann, Hendrik Borras, Bernhard Klein, Akhil Varri, Marlon Becker, Jelle Dijkstra, Martin Brückerhoff, C. David Wright, Martin Salinga, Harish Bhaskaran, Benjamin Risse, Holger Fröning, Wolfram Pernice
Publié dans: Nature Communications, Numéro 15, 2024, ISSN 2041-1723
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/s41467-024-54931-6

Integrated photonic neuromorphic computing: opportunities and challenges

Auteurs: Nikolaos Farmakidis, Bowei Dong, Harish Bhaskaran
Publié dans: Nature Reviews Electrical Engineering, Numéro 1, 2024, ISSN 2948-1201
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/s44287-024-00050-9

When Machine Learning Meets 2D Materials: A Review

Auteurs: Bin Lu, Yuze Xia, Yuqian Ren, Miaomiao Xie, Liguo Zhou, Giovanni Vinai, Simon A. Morton, Andrew T. S. Wee, Wilfred G. van der Wiel, Wen Zhang, Ping Kwan Johnny Wong
Publié dans: Advanced Science, Numéro 11, 2024, ISSN 2198-3844
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/advs.202305277

High-Quality Amorphous Silicon Carbide for Hybrid Photonic Integration Deposited at a Low Temperature

Auteurs: Bruno Lopez-Rodriguez, Roald van der Kolk, Samarth Aggarwal, Naresh Sharma, Zizheng Li, Daniel van der Plaats, Thomas Scholte, Jin Chang, Simon Gröblacher, Silvania F. Pereira, Harish Bhaskaran, Iman Esmaeil Zadeh
Publié dans: ACS Photonics, Numéro 10, 2023, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/acsphotonics.3c00968

Nature Communications

Auteurs: Herbert Jaeger; Beatriz Noheda; Wilfred G. van der Wiel
Publié dans: Nature Communications, Numéro 14, 2023, ISSN 2041-1723
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41467-023-40533-1

Mode Conversion Trimming in Asymmetric Directional Couplers Enabled by Silicon Ion Implantation

Auteurs: Rongyang Xu, Shabnam Taheriniya, Akhil Varri, Mark Ulanov, Iurii Konyshev, Linus Krämer, Liam McRae, Falk Leonard Ebert, Julian Rasmus Bankwitz, Xinyu Ma, Simone Ferrari, Harish Bhaskaran, Wolfram H. P. Pernice
Publié dans: Nano Letters, Numéro 24, 2024, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c02065

Brain-inspired computing systems: a systematic literature review

Auteurs: Mohamadreza Zolfagharinejad; Unai Alegre-Ibarra; Tao Chen; Sachin Kinge; Wilfred G. van der Wiel
Publié dans: European Physical Journal B, Numéro 97, 2024, ISSN 1434-6036
Éditeur: Springer
DOI: 10.1140/epjb/s10051-024-00703-6

brains-py, A framework to support research onenergy-efficient unconventional hardware for machine learning

Auteurs: Unai Alegre-Ibarra, Hans-Christian Ruiz Euler, Humaid A.Mollah, Bozhidar P. Petrov, Srikumar S. Sastry, Marcus N. Boon, Michel P. de Jong, Mohamadreza Zolfagharinejad, Florentina M. J. Uitzetter, Bram van de Ven, António J. Sousa de Almeida, Sachin Kinge, Wilfred G. van der Wiel
Publié dans: Journal of Open Source Software, Numéro 8, 2023, ISSN 2475-9066
Éditeur: The Open Journal
DOI: 10.21105/joss.05573

Higher-dimensional processing using a photonic tensor core with continuous-time data

Auteurs: Bowei Dong; Samarth Aggarwal; Wen Zhou; Utku Emre Ali; Nikolaos Farmakidis; June Sang Lee; Yuhan He; Xuan Li; Dim-Lee Kwong; C. D. Wright; Wolfram H. P. Pernice; H. Bhaskaran
Publié dans: Nature Photonics, Numéro 17, 2023, ISSN 1434-6036
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41566-023-01313-x

Gradient descent-based programming of analog in-memory computing cores

Auteurs: J. Büchel, A. Vasilopoulos, B. Kersting, F. Odermatt, K. Brew, I. Ok, S. Choi, I. Saraf, V. Chan, T. Philip, N. Saulnier, V. Narayanan, M. Le Gallo, A. Sebastian
Publié dans: 2022 International Electron Devices Meeting (IEDM), 2022, ISSN 2156-017X
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/IEDM45625.2022.10019486

Scalable Non‐Volatile Tuning of Photonic Computational Memories by Automated Silicon Ion Implantation

Auteurs: Akhil Varri, Shabnam Taheriniya, Frank Brückerhoff‐Plückelmann, Ivonne Bente, Nikolaos Farmakidis, Daniel Bernhardt, Harald Rösner, Maximilian Kruth, Achim Nadzeyka, Torsten Richter, Christopher David Wright, Harish Bhaskaran, Gerhard Wilde, Wolfram H. P. Pernice
Publié dans: Advanced Materials, Numéro 36, 2024, ISSN 0935-9648
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/adma.202310596

Integrated optical memristors

Auteurs: Nathan Youngblood; Carlos A. Ríos Ocampo; Wolfram H. P. Pernice; Harish Bhaskaran
Publié dans: Nature Photonics, Numéro 17, 2023, ISSN 1434-6036
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41566-023-01217-w

Scalable High-Precision Trimming of Photonic Resonances by Polymer Exposure to Energetic Beams

Auteurs: Nikolaos Farmakidis, Hao Yu, June Sang Lee, Johannes Feldmann, Mengyun Wang, Yuhan He, Samarth Aggarwal, Bowei Dong, Wolfram H. P. Pernice, Harish Bhaskaran
Publié dans: Nano Letters, Numéro 23, 2023, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00220

Dopant network processing units as tuneable extreme learning machines

Auteurs: B. van de Ven, Alegre-Ibarra, P. J. Lemieszczuk, P. A. Bobbert, H.-C. Ruiz Euler and W. G. van der Wiel
Publié dans: Frontiers in Nanotechnology, 2023, ISSN 2673-3013
Éditeur: Frontiers Media
DOI: 10.3389/fnano.2023.1055527

Benchmarking energy consumption and latency for neuromorphic computing in condensed matter and particle physics

Auteurs: Kösters, D.J.; Kösters, D.J.; Kortman, B.A.; Boybat, I.; Ferro, E.; Dolas, S.; de Austri, R.R.; Kwisthout, J.H.P.; Hilgenkamp, J.W.M.; Rasing, T.H.M.; Riel, H.; Sebastian, A.; Caron, S.; Mentink, J.H.
Publié dans: APL Machine Learning, Numéro 1, 2023, ISSN 2770-9019
Éditeur: AIP Publishing LLC
DOI: 10.48550/arxiv.2209.10481

Partial coherence enhances parallelized photonic computing

Auteurs: Bowei Dong, Frank Brückerhoff-Plückelmann, Lennart Meyer, Jelle Dijkstra, Ivonne Bente, Daniel Wendland, Akhil Varri, Samarth Aggarwal, Nikolaos Farmakidis, Mengyun Wang, Guoce Yang, June Sang Lee, Yuhan He, Emmanuel Gooskens, Dim-Lee Kwong, Peter Bienstman, Wolfram H. P. Pernice, Harish Bhaskaran
Publié dans: Nature, Numéro 632, 2024, ISSN 0028-0836
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/s41586-024-07590-y

All optical tunable RF filter using elemental antimony

Auteurs: Samarth Aggarwal, Nikolaos Farmakidis, Bowei Dong, June Sang Lee, Mengyun Wang, Zhiyun Xu, Harish Bhaskaran
Publié dans: Nanophotonics, Numéro 13, 2024, ISSN 2192-8614
Éditeur: Walter de Gruyter GmbH
DOI: 10.1515/nanoph-2023-0654

A large scale photonic matrix processor enabled by charge accumulation

Auteurs: Brückerhoff-Plückelmann, Frank; Bente, Ivonne; Wendland, Daniel; Feldmann, Johannes; Wright, C. David; Bhaskaran, Harish; Pernice, Wolfram
Publié dans: Nanophotonics, Numéro 12, 2022, ISSN 2192-8614
Éditeur: De Gruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2022-0441

Atomically thin optomemristive feedback neurons

Auteurs: Ghazi Sarwat Syed; Yingqiu Zhou; Jamie Warner; Harish Bhaskaran
Publié dans: Nature Nanotechnology, Numéro 18, 2023, ISSN 1748-3395
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41565-023-01391-6

Conference proceedings (1)

Using the IBM analog in-memory hardware acceleration kit for neural network training and inference

Auteurs: Manuel Le Gallo; Corey Lammie; Julian Büchel; Fabio Carta; Omobayode Fagbohungbe; Charles Mackin; Hsinyu Tsai; Vijay Narayanan; Abu Sebastian; Kaoutar El Maghraoui; Malte J. Rasch
Publié dans: APL Machine Learning, Numéro 1, 2023
Éditeur: AIP Publishing LLC
DOI: 10.1063/5.0168089