科(ke)技(ji)日(ri)報北京(jing)6月29日(ri)電(dian) （記者(zhe)劉霞）美國哈(ha)佛大學科(ke)學家在(zai)最(zui)新(xin)一期《自然·電(dian)子(zi)學》雜志上撰文指出，他們(men)首次展示了如何利用電(dian)場，在(zai)芯片上控(kong)制和調制聲(sheng)(sheng)波，朝最(zui)終研(yan)制出聲(sheng)(sheng)學集成電(dian)路又近了一步。

  研究(jiu)人員指出，盡管聲(sheng)波比相(xiang)同頻率(lv)的(de)電磁波慢，但也有(you)其(qi)自身的(de)優勢(shi)：短聲(sheng)波很容易被限制在納米級(ji)結(jie)構中，彼此之(zhi)間不容易“交談”，并(bing)且與(yu)限制它的(de)系(xi)統有(you)很強的(de)相(xiang)互作(zuo)用，這使得它們可(ke)廣泛應用于(yu)經典計算(suan)系(xi)統和量子計算(suan)系(xi)統。

  最新研究資深作者(zhe)、哈佛大學工程與應用(yong)科(ke)學學院（SEAS）電(dian)氣工程教授馬(ma)爾科(ke)·隆卡解釋稱：“聲(sheng)波很有希望成為量子和經典信息(xi)處(chu)理芯片上的(de)信息(xi)載(zai)體，但(dan)科(ke)學家們一直無法以(yi)(yi)低損耗、可擴(kuo)展的(de)方式控制聲(sheng)波，阻(zu)礙(ai)了聲(sheng)波集(ji)成電(dian)路的(de)發展。在最新研究中，我們證明了可以(yi)(yi)在集(ji)成鈮(ni)酸鋰平臺上控制聲(sheng)波，使我們朝聲(sheng)學集(ji)成電(dian)路又近了一步。”

  隆(long)卡(ka)及其團隊利用(yong)鈮酸鋰的(de)獨(du)特(te)特(te)性構建(jian)了一(yi)種芯(xin)片上(shang)的(de)電聲調(diao)制(zhi)器，以控制(zhi)聲波(bo)在片上(shang)波(bo)導中(zhong)的(de)傳播。研究表明(ming)，通(tong)過施(shi)加(jia)電場(chang)，調(diao)制(zhi)器可以控制(zhi)芯(xin)片上(shang)聲波(bo)的(de)相位、振幅和頻率。

  論文(wen)第一作者、前(qian)SEAS博士后邵(shao)林博說(shuo)：“這項(xiang)工作促進了利(li)用聲波(bo)(bo)進行(xing)量子和(he)(he)(he)經典計算的(de)進展，以前(qian)的(de)聲學設備(bei)都是被動的(de)，但現在我(wo)們(men)利(li)用電場來主動調諧聲學設備(bei)，為可用于(yu)(yu)下一代微波(bo)(bo)信(xin)號處(chu)理的(de)基于(yu)(yu)聲波(bo)(bo)的(de)高性能設備(bei)和(he)(he)(he)電路(lu)，以及連接(jie)不同類型量子系統（包括固態原子系統和(he)(he)(he)超導量子比特）的(de)片上量子網絡(luo)和(he)(he)(he)接(jie)口鋪(pu)平了道(dao)路(lu)。”

  研(yan)究人員表示(shi)，雖然(ran)他(ta)們目前(qian)只是展(zhan)示(shi)了一(yi)個(ge)芯片上的(de)設(she)備，但他(ta)們正(zheng)在(zai)努力構(gou)(gou)建更(geng)復雜、大規模的(de)聲波電路，并(bing)與其他(ta)量子(zi)系統(tong)（如(ru)鉆(zhan)石色心(xin)）互(hu)連(lian)。鉆(zhan)石色心(xin)指金剛石中的(de)氮—空位色心(xin)，是一(yi)種在(zai)金剛石晶體結構(gou)(gou)中最常見的(de)點缺陷，也是當前(qian)最具(ju)代表性的(de)量子(zi)體系。