Bendi新闻
>
合成拓扑相变赋能,太赫兹频率下的全硅灵活复用芯片 | NSR

合成拓扑相变赋能,太赫兹频率下的全硅灵活复用芯片 | NSR

6月前

海归学者发起的公益学术平台

分享信息,整合资源

交流学术,偶尔风月


近日,吉林大学电子科学与工程学院、集成光电子学国家重点实验室徐速教授,联合浙江大学余显斌教授、天津大学韩家广教授、清华大学孙洪波教授通过探索拓扑异相能谷光子晶体之间耦合及解耦合带来的调控机制,实现了工作在太赫兹频率下的全硅灵活复用芯片。相关研究成果线发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)。




太赫兹波段是介于微波和红外之间的缝隙波段,在6G通信等诸多前沿信息领域均展现了巨大的应用潜力。太赫兹硅基光子学,具有传输效率高等诸多优势,是实现太赫兹器件的有效平台。然而,如何在太赫兹波段实现功能更为丰富的器件、或者拓展器件调控能力,仍是太赫兹集成光子学的研究热点。

图1. 太赫兹灵活复用芯片示意图

在该研究中,作者提出了一种基于拓扑层间耦合调控的芯片设计方法。这种方法利用双层能谷光子晶体的层间耦合强度,来调控双层拓扑光子系统的哈密顿量:
H = HT + HB + HTB
其中HTHB分别代表顶层和底层光子晶格的哈密顿量,而HTB用于描述由于层间耦合产生的哈密顿量。通过层间距离的调控,可以有效控制系统处于耦合状态或解耦状态,并调节层间耦合哈密顿量HTB,进而控制光子系统的拓扑相变。由于体-边对应关系,相变前后的拓扑边界模式可以分布在不同的空间路径。通过模块化的拓扑相设计,作者实现了图1所示的灵活复用芯片。

为了验证技术方案在下一代通信中的潜在应用价值,研究团队对芯片进行了太赫兹通信性能的有关测试(图2.a)。该复用芯片在120 GHz和130 GHz两个可切换信道上分别实现了10 Gbps 和12Gbps的16-QAM信号传输,可用带宽分别为2.5 GHz和3 GHz(图2.b)。

图2. 太赫兹无线通信测试系统及测试结果

这一工作丰富了太赫兹片上信道操控的方法,进一步推动了拓扑光子学在先进通信系统和器件中的应用,并可能启发双层以及多层拓扑系统中更新奇的物理机制和现象。

该研究工作得到国家自然科学基金、吉林省自然科学基金(优秀青年基金项目)、中央高校基本科研业务费等项目资助,并得到吉林大学陈岐岱教授的大力支持。

点击“阅读原文”阅读原文。

扩展阅读

 
类似传统半导体-铅卤素钙钛矿实现有效电学掺杂 | NSR
贝叶斯脑计算与自由能原理:Karl Friston访谈 | NSR
引入脲基制备替拉扎明衍生物增强抗癌治疗 | NSR
NSR | 多糖基薄膜在湿态环境下的力学性能和稳定性研究获得新进展
本文系网易新闻·网易号“各有态度”特色内容
媒体转载联系授权请看下方

微信扫码关注该文公众号作者

来源:知社学术圈

相关新闻

热电催化:一种实现废热-化学能转化的新方法 | NSR无定形碳的非连续相图│NSR复旦大学:没钱标数据的有福了!利用合成数据就能大幅提升大模型归纳推理能力NSR | 多糖基薄膜在湿态环境下的力学性能和稳定性研究获得新进展可持续食品生产取得突破,丹麦团队用蓝藻作底盘合成纤维状蛋白质,媲美真肉的「质地和口感」科学家用AI造材料,只需23个初始数据就能合成7种荧光碳量子点,并能精确控制发光机制冷却新方案 将计算机浸入合成的非导电油中看张手绘草图就能合成图形程序,加州伯克利让扩散模型掌握新技能再度爆火的合成生物,万亿赛道理想与现实高血压治疗的潜在靶点?抑制醛固酮合成的靶向疗法或有助于治疗难治性高血压斯坦福团队开发生成式AI模型,设计易于合成的新抗生素分子对抗「超级细菌」Science | 闫建斌/雷晓光破解紫杉醇生物合成的难题合成生物,下一个风口?科学家用天然纳米素研制催化剂,实现氢过氧化物的电化学合成,产率高于同类材料数十倍LLM对齐数据全自动合成!UW华人博士生提出Magpie方法,Macbook Air即可运行模块化黑塔,有钞能力还可以合成更大的,指环王新品震撼公布智能纤毛粘附设计新范式:超越壁虎仿生设计的极限 | NSR【倒计时2周】4大院士领衔,60+嘉宾阵容!合成领域的学术盛宴,就在 2024(第二届)合成生物学与生物医学健康大会!产量超153g/L,上海交大许平、陶飞开发新型工程菌株可在60℃高温下高效合成乳酸元英进院士团队新作:通过酶工程让氯酶具有氟酶活性,有望拓展有机氟化合物的生物合成途径研究单分子化学反应的技术平台 | NSR综述准确率达60.8%,浙大基于Transformer的化学逆合成预测模型,登Nature子刊英伟达最新技术分享:手把手教你用Llama 3.1合成数据改进模型!附代码字节打造大模型TTS:不仅能高保真合成,而且支持调整编辑
logo
联系我们隐私协议©2024 bendi.news
Bendi新闻
Bendi.news刊载任何文章,不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。文章信息的合法性及真实性由其作者负责,与Bendi.news及其运营公司无关。欢迎投稿,如发现稿件侵权,或作者不愿在本网发表文章,请版权拥有者通知本网处理。