四川大學科研團隊在量子納米光子學領域取得重要研究進展
首次發(fā)現(xiàn)了通過漸變二維體系對納米光進行開關與調(diào)控的新機制，為新型納米光子技術的發(fā)展提供了重要科學支撐，并為下一代超小型多功能光子芯片的研發(fā)開辟了全新途徑。
 近日，四川大學物理學院李志強教授團隊與合作者在《Science Advances》期刊上發(fā)表題為“Gradient polaritonic surface with space-variant switchable light-matter interactions in 2D moiré superlattices”的研究論文。該研究首次發(fā)現(xiàn)了通過漸變二維體系對納米光進行開關與調(diào)控的新機制，為新型納米光子技術的發(fā)展提供了重要科學支撐，并為下一代超小型多功能光子芯片的研發(fā)開辟了全新途徑。四川大學是該論文的第一完成單位。 量子科技是當今世界的重要戰(zhàn)略科技方向，而光子技術則是這一領域的核心驅動力之一。如果我們將光子作為信息的載體，把它們集成在一個小小的芯片上并進行納米尺度的精準操控，信息處理能力就能夠在速度和功能上迎來質的飛躍。這種光子芯片堪稱一個“超級光子大腦”，與現(xiàn)有的信息處理技術相比，其性能突破將如同智能手機之于二十年前的翻蓋手機，產(chǎn)生跨越式發(fā)展，將在醫(yī)學制藥、先進制造、人工智能、量子計算等領域催生革命性創(chuàng)新，也將深刻改變?nèi)祟惿畹姆椒矫婷妗Ｈ欢�，如何在納米尺度對光進行低損耗的精確控制，一直是科學界極具挑戰(zhàn)的難題。 在本論文中，研究人員首次在二維材料中發(fā)現(xiàn)了一種空間漸變的多功能光子平臺，這是一種具有空間不均勻光學響應的超薄介質，通過二維材料中光子與物質耦合產(chǎn)生的準粒子（即極化激元），能夠把光壓縮至納米尺度從而進行精確調(diào)控。相比傳統(tǒng)調(diào)控技術，這種新型光子平臺具有損耗低、尺寸小和光壓縮能力強等巨大優(yōu)勢，而且能夠實現(xiàn)許多前所未有的尖端納米光子學功能，例如原子厚度薄層中的變換光學、波前工程等，為下一代光子芯片的研發(fā)及廣泛應用提供了全新視角和方法。  圖1.通過莫爾疇壁應變方向實現(xiàn)納米光的開關操作與連續(xù)調(diào)控 |
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