核心技术突破 - 研究团队首次在非悬空、片上可拓展的微米尺度波导中实现了1.5 GHz频率的拓扑声子边缘态与鲁棒Thouless泵浦 [2] - 团队研制出具备电调功能的拓扑声子马赫-曾德尔干涉仪声学开关和调制器 [2] - 该研究首次实现了工作频率达1.5 GHz的可重构、非悬空、集成式拓扑声子波导阵列 [5] 技术原理与验证 - 创新性地利用蓝宝石基底和氮化镓材料的高声学折射率对比度设计波导结构将声波有效限制在芯片表面 [5] - 通过自主搭建的高灵敏度振动探测仪成功观测到拓扑声学边界态并验证了其对结构缺陷的鲁棒性 [5] - 利用热声效应原理仅需25V电压即可在干涉仪两臂间引入π相位差实现对拓扑声子传输路径的快速电控切换 [7] 性能与潜力 - 通过施加高速射频信号器件可实现声波强度调制3 dB调制带宽达650 Hz [7] - 声子集成线路作为新一代片上信息传播载体在微波信号处理、精密传感和量子频率转换等方向具有巨大应用潜力 [3] - 该技术平台具有与光子学器件和超导量子器件集成的天然优势为经典与量子信息处理提供了新的混合集成技术路径 [7] 行业应用前景 - 该技术有望推动声子芯片在5G/6G射频前端、微波光子雷达、量子接口等战略性领域的产业化应用 [7] - 这项工作为解决大规模集成声子电路在高频、可重构、鲁棒性等方面的核心技术难题提供了创新解决方案 [7]