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研究人员首次在芯片上实现控制和调节声波

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声波比相同频率的电磁波慢,但是,即使在高速的计算和通信领域,这也不是一件坏事。


短声波很容易被限制在纳米尺度的结构中,不容易彼此交谈,并且与限制它们的系统有很强的相互作用,这使它们对经典和量子应用都有用。



现在,研究人员已经证明了声波可以载芯片上控制和调制电场。


声波有望作为量子和经典信息处理的片上信息载体,但声学集成电路的发展一直受到无法以低损耗、可扩展的方式控制声波的阻碍,在这项工作中,我们展示了我们可以在集成铌酸锂平台上控制声波,使我们离声学集成电路更近了一步。



Loncar和他的团队利用铌酸锂的独特特性构建了一种片上电声调制器,以控制声波在片上波导中的传播。通过施加电场,调制器可以控制芯片上声波的相位、振幅和频率。


以前的声学设备是被动的,但现在有了电调制来主动调谐声学设备,这为使用这些类型的声学设备进行微波信号处理的未来发展提供了许多功能。


虽然这项研究展示了一种芯片上的设备,但研究人员正在努力构建更复杂的大规模声波电路以及与其他设备的互连量子系统例如钻石色心。


该工作为下一代微波信号处理的高性能声波基器件和电路以及连接不同类型量子系统的片上量子网络和接口铺平了道路,包括固态原子系统和超导量子位。


这项研究由朱迪、马可·科兰杰洛、李大勋、尼尔·辛克莱、文瑶·胡、彼得·t·拉基奇、赖可基和卡尔·k·博格伦共同完成。


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