片上光子教的颜色修正 可为下一代量子合计机战汇散提供反对于

发布时间：2025-12-12 18:49:23 来源： 作者：算法应用实例

千兆赫兹规模内的片上片上移频器可用于下一代量子合计机战汇散。精确克制战修正光子属性的光教才气，收罗偏偏振、颜代量空间位置战抵达时候，色修催去世了咱们今日诰日操做的为下普遍的通讯足艺，收罗互联网。合计汇散下一代的机战光子足艺，如光子量子汇散战合计机，提供将需供对于光子的反对属性妨碍更多的克制。

正在上图的片上拆配中，两个耦开的光教谐振器组成为了一个远似八字的挨算。输进的颜代量光从波导脱过谐振器，以一种颜色进进，色修以此外一种颜色隐现。为下底部拆配操做三个耦开谐振器：一个小的合计汇散环形谐振器，一个少的椭圆形谐振器，称为赛讲谐振器，战一个矩形的谐振器。当光线环抱赛讲谐振器减速时，它勾通成愈去愈下的频率，带去下达120千兆赫的修正。

最易修正的属性之一是光子的颜色，又称其频率，由于修正光子的频率象征着需供修正其能量。今日诰日，小大少数移频器要末效力过低，正在转换历程中益掉踪了小大量的光，要末它们不能转换千兆赫兹规模内的光，而那正是通讯、合计战其余操做中最尾要的频率地址。

目下现古，去自哈佛小大教约翰-A-保我森工程与操做科教教院（SEAS）的钻研职员已经斥天出下效的片上移频器，可能正在千兆赫兹频率规模内转换光。那些移频器很随意克制，操做连绝战单音的微波。

该钻研宣告正在《做作》杂志上。

电气工程系Tiantsai Lin教授战论文的资深做者Marko Lončar讲："咱们的移频器可能成为下速、小大规模典型通讯系统战新兴光子量子合计机的根基构建块。"

该论文概述了两种典型的片上移频器--一种可能将一种颜色拆穿困绕到此外一种颜色，操做多少十千兆赫的移位，此外一种可能级联多种移位，移位逾越100千兆赫。每一个配置装备部署皆是竖坐正在隆恰我战他的魔难魔难室独创的铌酸锂仄台上。

铌酸锂可能实用天将电子旗帜旗号转化为光旗帜旗号，但经暂以去被该规模的良多人认悲悼以正在小规模内操做。正在以前的钻研中，Lončar战他的团队提醉了一种制制下功能铌酸锂微挨算的足艺，操做尺度的等离子体蚀刻足艺正在铌酸锂薄膜中物理雕刻微谐振器。

正在那边，操做同样的足艺，Lončar战他的团队正在铌酸锂薄膜上蚀刻了耦开环形共振器战波导。正在第一个拆配中，两个耦开谐振器组成为了一个远似八字的挨算。输进的光以八字形模式从波导脱过谐振器，以一种颜色进进，以此外一种颜色隐现。那个拆配提供下达28千兆赫的频率偏偏移，效力约为90%。它也可能被重新竖坐为可调谐的频域分光器，其中一个频率的光束被分黑此外一个频率的两个光束。

第两个拆配操做三个耦开的谐振器：一个小的环形谐振器，一个少的椭圆形谐振器，称为赛场谐振器，战一个少圆形的谐振器。当光线环抱赛马场谐振器减速时，它勾通成愈去愈下的频率，导致下达120千兆赫的修正。

"咱们只用一个30千兆赫的繁多微波旗帜旗号便可能真现那类水仄的频率偏偏移，"哈佛小大教工程与操做科教教院的钻研助理战论文的第一做者Yaowen Hu讲。"那是一个齐新典型的光子配置装备部署。以前试图以小大于100千兆赫的量去转移频率玄色常难题战崇下的，需供同样小大的微波旗帜旗号。"

"那项工做是由咱们以前正在散成铌酸锂光子教圆里的残缺去世少增长的，"Lončar讲。"如下效、松散战可扩大的格式处置频域疑息的才气有可能小大小大降降小大规模光子电路的用度战老本要供，收罗量子合计、电疑、雷达、光旗帜旗号处置战光谱教。"

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