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Som de circuitos de escala de chips em gigahertz
Usando guias de ondas topológicos, os circuitos permitem que os fônons viajem suavemente em torno de cantos e defeitos, oferecendo uma plataforma robusta para futuros sistemas híbridos eletrônicos -fotônicos -acústicos.
Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, Universidade Estadual da Penn e outros institutos demonstraram circuitos fonônicos compactos que podem orientar ondas sonoras a 1,5 GHz, abrindo a porta para dispositivos em escala de chip para comunicações, detecção e tecnologias quânticas.
Os circuitos fonônicos manipulam ondas sonoras - fóneas - assim como os circuitos eletrônicos controlam elétrons ou circuitos fotônicos luzes diretas.Ao contrário dos dispositivos acústicos volumosos do passado, essas novas plataformas confinam e orientam as vibrações através de guias de ondas microscópicos padronizados em chips.É importante ressaltar que os circuitos exploram as vias topológicas, permitindo que o som se mova suavemente, mesmo nos cantos ou por defeitos sem dispersão.
A capacidade de operar nas frequências Gigahertz torna esses circuitos diretamente compatíveis com os sistemas de microondas existentes, um requisito importante para aplicações do mundo real.Esses fônons GHZ oscilam bilhões de vezes por segundo, alinhando -os com tecnologias que variam de 5G e além das comunicações a processadores quânticos.
Para testar seu design, os pesquisadores usaram um vibrômetro óptico personalizado para mapear como o som é propagado através do chip.As experiências confirmaram que os fônons injetados nos canais de borda viajaram de maneira confiável, mantendo a coerência.Um teste de interferômetro Mach -Zehnder demonstrou ainda mais a reconfigurabilidade, mostrando que os circuitos podem alterar dinamicamente as vias dos fônonos - uma característica essencial para o processamento de sinais e o manuseio de informações. A escalabilidade da plataforma pode permitir fabricação em massa em substratos padrão, tornando -a uma opção prática para integração em sistemas híbridos.As aplicações em potencial incluem filtros acústicos avançados, dispositivos de detecção de precisão e componentes baseados em fônon para sistemas de informação quântica emergentes.
“Nossos circuitos fonônicos são como rodovias microscópicas que guiam o som em vez de luz, queremos construir uma caixa de ferramentas fonônica completa para processamento avançado de informações, organizando os guias de ondas em padrões especiais, criamos rotas topológicas em que o som flui de forma robusta, mesmo em condições imperfeitas”, explicou Mouad Oudich, com o Autor Cristão.
A equipe pretende mesclar dispositivos fonônicos com plataformas eletrônicas e fotônicas.Com sua combinação de compactação, robustez e operação de GHz, essa tecnologia fonônica marca um passo em direção a dispositivos práticos em escala de chips que complementam eletrônicos e fotônicos existentes.