首次在芯片上控制和调制声波

美国哈佛大学的科学家在最新一期的《自然电子学》杂志上写道，他们首次展示了如何利用电场在芯片上控制和调制声波，离声学集成电路的最终发展又近了一步。

研究人员指出，虽然声波比同频率的电磁波慢，但它们也有自己的优势：短声波容易被限制在纳米尺度的结构中，它们不容易相互“交谈”，而且它们与限制它们的系统有很强的相互作用，这使得它们被广泛应用于经典计算系统和量子计算系统中。

这项研究的最新高级作者、哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)电气工程教授Marco Ronka解释说：“声波作为量子和经典信息处理芯片上的信息载体很有前途，但科学家一直无法以低损耗和可扩展的方式控制声波，阻碍了声波集成电路的发展。在最新的研究中，我们证明了声波可以在集成铌酸锂平台上控制，这使我们离声学集成电路更近了一步。”

龙和他的团队利用铌酸锂的独特特性在芯片上构建了一个电声调制器，以控制声波在芯片波导中的传播。研究表明，调制器可以通过施加电场来控制芯片上声波的相位、振幅和频率。

论文第一作者、前SEAS博士后邵林波说：“这项工作推动了利用声波进行量子和经典计算的进展。以前的声学设备是被动的，但现在我们使用电场来主动调谐声学设备，为可用于下一代微波信号处理的基于声波的高性能设备和电路，以及连接不同类型量子系统(包括固态原子系统和超导量子位)的片上量子网络和接口铺平了道路。”

研究人员表示，虽然他们目前只展示了一个芯片上的设备，但他们正在努力构建更复杂、更大规模的声学电路，并将其与其他量子系统(如钻石色中心)互联。钻石色心是指钻石中的氮-空位色心，是钻石晶体结构中最常见的点缺陷，也是目前最具代表性的量子体系。