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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Ferroelectric Acousto-optic Synaptic Technology (FAST)

Descripción del proyecto

La luz y el sonido estimulan los sentidos de una red neuronal biomimética óptico-acústica

Los modelos «in silico» de redes neuronales biológicas han mejorado la capacidad de las máquinas para realizar tareas como el procesamiento de imágenes y habla, la toma de decisiones y el aprendizaje a través de la experiencia. Con todo, las arquitecturas físicas que subyacen al procesamiento informático establecen limitaciones en el tiempo de procesamiento y la eficiencia. Las versiones ópticas de estas arquitecturas podrían constituir una forma de superar algunos de estos escollos. Las redes neurosinápticas fotónicas auguran una mayor velocidad y un gran ancho de banda inherente a los sistemas ópticos. El proyecto financiado con fondos europeos FAST está desarrollando moduladores óptico-acústicos para que actúen como sinapsis que dividan la información de una señal óptica en múltiples canales y los recombine en el receptor. En última instancia, los científicos planean demostrar la tecnología en una red neurosináptica óptica de autoaprendizaje.

Objetivo

Efforts are being made to develop bio-inspired optical neuro-synaptic networks to support “neuromorphic computing” for ultra-fast communication. The idea is to split the information of an optical signal using an “acousto-optic modulator” (synapse) into multiple signals. The signals are then communicated through multiple parallel channels similar to neurons and recombined at the receiver end by using another acousto-optic modulator. Such neuro-synaptic networks are targeted for less than 100 mW power budget and greater than 100 GHz communication bandwidths which are currently hindered by the performance of the piezoelectric transducer used in the acousto-optic modulators. It generates high-frequency acoustic waves inside the attached waveguide which act as dynamic optical gratings offering periodic modification of the refractive index of the medium through which the light is traveling. To solve this issue, the applicant proposes exploring optically birefringent ferroelectrics with strong elasto-optic coefficients as stand-alone acousto-optic modulators. The project aims for the development of a CMOS compatible 100 GHz-THz range ferroelectric acousto-optic modulator (FAOM) and it's integration in a self-learning neuro-synaptic network. The applicant will unite his expertise in materials engineering and photo-ferroelectrics with Katholieke Universiteit Leuven’s (KUL) and IBM’s knowledge of the integration and characterization of neuromorphic networks with the following objectives:
1. Growth of CMOS compatible strain-engineered BaTiO3 (BTO) heterostructures.
2. Fabrication and characterization of two CMOS integrated ferroelectric (BTO) acousto-optic modulator designs based on (2.1) photo-induced acoustic strain gradients by optical control of ferroelectric domains and (2.2) acoustic confinement.
3. Demonstration of FAOM-based self-learning optical convolution neuro-synaptic network.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) H2020-MSCA-IF-2019

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Coordinador

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Aportación neta de la UEn
€ 178 320,00
Dirección
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Bélgica
Región
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 178 320,00