我国科学家建成拓扑光子多通道传输高速公路
我国科学家在拓扑光子学领域取得突破,设计出无绝缘体拓扑光子波导,实现多通道并行且空间利用率100%的光子“高速公路”。相关成果发表于《自然》杂志,为高密度集成光通信与光子计算提供新方案。
近日,我国在拓扑光子学领域再次取得关键性突破。由东南大学毫米波全国重点实验室、南京大学和香港科技大学组成的联合研究团队,成功提出并实现了一种新型无绝缘体拓扑光子波导,相当于在光子芯片上构建出一条真正的多通道“高速公路”。该研究成果已于7月22日发表在顶级期刊《自然》上。

那么,这项研究为何如此重要?随着光通信与光子计算技术的高速发展,一个核心矛盾日益凸显:如何在有限的芯片面积内集成更多光通道,同时确保通道间互不干扰、无反射损耗?这已成为集成光子学领域“幸福的烦恼”。
传统的拓扑波导虽能有效抑制反射损耗,但存在一个明显缺陷——必须依赖无法导波的绝缘层来提供拓扑保护。这好比一条被宽厚隔离带包围的专用道路,虽然车辆行驶稳定,但实际用于通行的路面仅占一小部分,空间利用率极低。论文共同通信作者、东南大学毫米波全国重点实验室教授崔晓晗举了一个形象的比喻:如果能将“专用道路”改造为多通道紧密排列的“高速公路”,每个通道在传输信号的同时,自身即充当相邻通道的“护栏”,无需额外隔离层,那么通行效率将大幅提升。
为实现这一目标,跨校联合团队设计了一种全新的“四合一”方案。他们构建了四种特殊的光子晶体,命名为“光子谷半准金属”。这种材料具有神奇特性,能同时扮演波导和拓扑绝缘层的双重角色。当这些“谷半准金属”按特定顺序排列后,便形成了四条空间上并行的单向通道。这些通道协同工作,在保证拓扑单向传输的同时,实现了“高速公路”100%的空间利用率——每一寸空间都用于信号传输,没有任何浪费。
电磁仿真与微波实验的结果同样令人振奋。四个单向导波通道中的电磁波,即使在经过60度、90度甚至120度的急弯时,依然能沿预定通道单向传播,反向散射与通道串扰被有效抑制。更值得关注的是,与传统拓扑波导中光主要集中于狭窄界面附近不同,新结构中的波可分布在整个通道内。这意味着,通过调整通道的宽度和形状,还能实现场分布的展宽、压缩或横向移动。这为在紧凑空间内同时实现信号传输与波场形貌调控,提供了全新的可能性。
美国物理学会会士、香港科技大学教授陈子亭评价道:“这项研究为兼顾稳定传输与高密度集成的拓扑光子波导,提供了新的底层物理方案,也为面向下一代高速光通信、片上光子计算的自主创新,积累了理论与技术基础。”(完)
游乐网为非赢利性网站,所展示的游戏/软件/文章内容均来自于互联网或第三方用户上传分享,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系youleyoucom@outlook.com。
同类文章
罗福莉入选新一届35岁以下科技创新35人中国区名单
2025年《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国区名单在上海发布,罗福莉、姚顺宇等入选。罗福莉推动大模型从“能聊天”走向“能干活”,探索智能体演进;姚顺宇建立非厄米拓扑能带理论。本届AI+机器人领域入选者占四成。
美国科技巨头为AI投资年内裁员近14万人
美国科技巨头年内裁员近14万人,同时计划在AI基础设施上投入7250亿美元。裁员主要目的为AI投资腾出资金并纠正疫情期间过度招聘,市场对AI相关裁员反应负面,而AI初创公司正加速扩招,形成对比。
位AI Infra高管复盘WAIC:暴力美学触顶后求变?
WAIC2026上,AIInfra行业关注点从算力规模转向推理效率与Token产出。Agent驱动Token消耗激增,AI工厂与Token工厂成为关键载体。效率竞争取代规模竞赛,玩家分层加速,具备全栈优化能力的头部厂商优势凸显。
显卡厂商封仓引发涨价 玩家面临高价购买
显卡市场,恐怕又要迎来一波涨价潮了。过去两年,不少玩家咬咬牙买下的高价显卡,如今回头看,竟然成了抄底。但问题在于,硬件市场每一次涨价,最终买单的永远还是玩家。 业内消息显示,GDDR7显存价格出现了明显上涨,单颗2GB显存价格上涨接近20美元。按8GB显存规格计算,一张显卡的显存成本或将增加约542
OpenAI加入签署AI开源模型公开信,组织达35家
7月25日,微软、英伟达等25家美国公司联署公开信支持开放权重AI模型,随后签署方增至35家,新增包括OpenAI等。开放权重模型可下载、修改、运行,能扩大创新、强化竞争并降低风险,避免AI收益集中于少数巨头。
- 热门数据榜
相关攻略
2026-07-25 21:58
2026-07-25 21:58
2026-07-25 21:58
2026-07-25 21:58
2026-07-25 21:28
2026-07-25 21:27
2026-07-25 21:27
2026-07-25 21:27
热门教程
- 游戏攻略
- 安卓教程
- 苹果教程
- 电脑教程

