中国科学技术年夜学郭光灿院士团队的李传锋、唐建顺等人提出，于基在谐振器耦合阵列的合成频率维度模仿器中，接纳马赫-曾经德尔干预干与仪（MZI）替换传统的牢固分束器举行耦合链接，从而于频率格点之间引入更富厚的耦合类型。并于试验上以双谐振环结构作为示例，实现了对于一维紧束厄局促晶格、霍尔梯子、克鲁兹梯子等模子的模仿，验证了该要领的多功效性。8月20日，该结果发表在《天然-通信》。
利用可控的光学体系对于繁杂的物理模子举行模仿，可以研究难以直接获得的质料及系统的性子，这对于在验证物理理论以和推测物理征象具备主要意义。合成频率维度模仿器是此中主要研究标的目的。于以往的合成频率维度事情中，人们常接纳牢固分束器来耦合环形谐振器，这引入了差异环形谐振器的频率格点之间的耦合，可是这类耦合通常是牢固的，限定了合成频率维度模仿器的矫捷性及富厚性。是以，实现一种扩大性及重构性更好的耦合架构，是使用合成频率维度来实现更富厚的模子模仿能力的要害。同时，患上益在高的电光系数及光子器件制备技术的生长，片上薄膜铌酸锂平台自然地合适用在构建光子的合成频率维度模仿器。
于这次事情中，研究组为相识决这一领域持久存于的困难，提出接纳MZI干预干与仪辅助环形谐振器举行耦合的方案，从而可以肆意调控环形谐振器的耦合强度。更进一步，经由历程于MZI上施加射频调制旌旗灯号可以于差异空间维度上的频率格点之间引入交织耦合。于试验上，研究组以双谐振器模子为例，制备了响应的薄膜铌酸锂光子芯片。经由历程节制器件的直流及射频参数实现了诸如一维紧束厄局促模子、霍尔梯子模子，并初次于光子合成频率维度领域中实现了克鲁兹梯子模子的模仿。模仿不雅察到自旋动量锁定、拓扑平带、阿哈罗诺夫-玻姆笼效应等征象。研究组提出的耦合配置架构极年夜地富厚了频率维度格点的可控耦合类型，试验结果展示了这类配置模仿繁杂模子的强盛潜力。
研究职员先容，该事情解决了光子合成频率领域持久存于的一个开放性问题，同时于试验上进行了验证。事情中提出的配置富厚了可控耦合的类型，对于在实现年夜规模可编程晶格模子的模仿至关主要，并显著提高了模仿器的多功效性。
审稿人高度评价该结果，“这篇论文是合理且论证充实的，它解金年金字招牌(jinnian)诚信至上-决了频率维度中至今仍未解决的难题之一”。“这是于合成维度演示克鲁兹梯子模子的初期事情之一，多是第一个于光子频率维度中实现的”。
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63114-w
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