哈佛大学工程与应用科学学院（SEAS）最新开发的集成光子学平台，可以在集成电路中存储光和电控频率。根据研究人员的说法，他们的工作代表了微波首次用于在芯片上以可编程方式改变光频率。

一种新的集成光子学平台，可以存储光并实现电控制其在集成电路中的频率（或颜色）。 由Loncar Lab / Harvard SEAS提供。

研究人员开发出一种使用铌酸锂制造高性能光学微结构的技术，这种材料具有强大的电光特性。 由Marko Loncar教授领导的团队之前曾证明，通过铌酸锂纳米波导管传播光的能力非常弱，并且可以通过芯片上铌酸锂调制器控制光强度。在最新的研究中，该团队结合并进一步开发了这些技术，以构建类似分子的光子系统。

研究人员使用耦合的铌酸锂微环谐振器展示了具有两种不同能级的“光子分子”，并通过外部微波激发控制分子。 他们表明，光的频率和相位可以通过编程的微波信号精确控制。 通过这种相干控制，该团队能够通过将光子分子重新配置为明暗模式对来按需进行光学存储和检索。

“铌酸锂的独特性质，具有低光学损耗和强大的电光非线性，使我们能够在可编程电光系统中动态控制光，”香港城市大学的Cheng Wang教授说。 “这将会促进光学和微波信号处理的可编程滤波器的发展，并将在射电天文学、雷达技术等领域得到应用。”

许多量子光学和经典光学应用需要光学频率的移动，这是历史上困难的任务。 “我们表明，我们不仅可以采用可控的方式改变频率，而且利用这种新能力，我们还可以按需存储和检索光，这在以前是不可能实现的，”Hyperlight公司首席执行官Mian Zhang说。

接下来，研究人员的目标是使用相同的架构开发更低损耗的光波导和微波电路，以实现更高的效率，并最终实现微波和光子之间的量子联系。

微波和光子的能量相差五个数量级，但我们的系统能够以几乎100％的效率，一次一个光子来弥补这一差距，”Loncar说。 “这将实现量子云 - 通过安全光通信连接量子计算机的分布式网络。”

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