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该研究解决了当今计算硬件无法满足大型语言模型（LLMs）能耗和性能需求的问题。通过探讨集成光子神经网络架构和新兴的神经形态设备，文章提出了一种超快速的矩阵运算方案。研究发现，光子计算系统在吞吐量和能效上可能大大超越电子处理器，但在内存和超大数据集存储方面仍需突破。

光是电磁波的量子化表现，光子是无质量、自旋为1的粒子，源自古英语，意指亮度。文章讨论了光的物理特性及其在不同理论中的作用。

本研究针对自由形状光子器件设计中的复杂几何与制造约束问题，提出了一种新颖的物理引导框架AdjointDiffusion，该框架将伴随灵敏度梯度集成到扩散模型的采样过程中。研究表明，AdjointDiffusion在设计效率和可制造性方面优于当前最先进的非线性优化器，并且使用的仿真次数显著减少，从而为下一代光子器件设计提供了一种简化、高效的路径。

本文综述了量子计算的最新进展，重点讨论了变分量子算法、噪声管理及其在智能电网中的应用潜力。研究表明，结合虚拟量子处理器和机器学习技术可以显著提升量子设备的性能，尤其是在NISQ时代，QuantumSEA方法在多项基准测试中表现优异，提升了电路执行效率和噪声鲁棒性。

本文探讨了多种图像恢复技术，包括总变差最小化、Plug-and-Play ADMM算法、基于块的l1范数正则化和在线PnP算法。这些方法在压缩感知、超分辨率和低光子计数环境下表现优异，提供了有效的图像重建解决方案，并通过理论分析和数值实验验证了其有效性。

光子计算在加速人工智能工作负载方面表现出色。本文提出了一种动态芯片内纠正框架（DOCTOR），能够自适应校准以应对噪声和环境变化，提升准确性34%，并显著降低开销。此外，研究还探讨了光计算与通信的集成，优化了机器学习硬件加速器的设计，推动光学神经网络在图像识别中的应用。

本文介绍了一种基于学习的点云数据几何压缩方法，采用卷积变换和均匀量化，解码过程视为二元分类。该方法在多个数据集上表现优异，节省率高达51.5%。研究还提出了轻量级编码器和多尺度自动编码器，显著提高了压缩效率和编码速度，适用于低资源设备和复杂任务。

该研究提出了一种结合多精度评估、机器学习和优化算法的反向设计优化方法。通过低精度模拟数据预测目标变量，显著节省计算资源并加快收敛速度，适用于各种反向设计应用，提升了差分进化和粒子群优化算法的性能。

本文探讨了相干伊辛机在优化问题中的应用，提出了一种新方法以提高搜索效率，解决稀疏伊辛问题。研究表明，引入高效算法能显著提升速度和准确性，尤其在处理NP难问题时，验证了计算复杂性的重要性。

我们提出了一种成像和神经渲染技术，可以合成通过场景传播的光的视频。该方法使用超快成像设备捕捉多视角视频数据集，并引入了基于瞬态场的高效神经体渲染框架。通过瞬态场进行渲染可以考虑光的有限速度带来的效应。该方法可以渲染复杂效果，包括散射、镜面反射、折射和衍射。