基于纳米技术的非常规计算路线图

在后摩尔定律时代，随着边缘智能的快速发展，采用非常规方法的领域专用计算将日益普及。与此同时，多种纳米技术的应用将在能源成本、计算速度、占地面积缩减、网络抗逆能力和处理效能等方面带来显著优势。当前正是制定纳米技术赋能的非常规计算发展路线图以指引未来研究的恰当时机，本文集旨在填补这一需求空白。

作者团队系统构建了涵盖电子自旋、忆阻器件、二维纳米材料、纳米磁体及多种动力学系统的神经形态计算技术路线。研究还涉及伊辛机、贝叶斯推理引擎、基于概率比特的随机计算、存内计算、量子存储器与算法、斯格明子与自旋波计算，以及面向增量式学习和资源严苛受限环境下问题解决的类脑计算等创新范式。相较于基于冯·诺依曼架构的传统布尔计算，这些新型计算范式展现出独特优势。

鉴于人工智能对算力的需求正以比电子器件摩尔定律快50倍的速度增长，更多突破常规的计算与信号处理技术即将涌现，本路线图将有助于识别未来发展的关键需求与技术挑战。在这个极具创新活力的领域，专家学者力图系统梳理当前占据主导地位且在未来中长期具有持续发展潜力的非常规计算技术。通过构建整体性框架，旨在为该领域的理论体系完善和突破性技术发现提供清晰的演进路径。