5 月 22 北京大学物理学院现代光学研究所 " 极端光学创新研究团队 " 王建伟研究员、胡小永教授、龚旗煌教授团队和合作伙伴最近提出并实现了基于大规模集成光学的完全可编程拓扑光子芯片。
通过在硅芯片上大规模集成可重构的光学微环腔阵列，研究人员首次实现了任何可编程的光学弗洛凯人工原子晶格，可以独立、准确地控制每个人工原子和原子 - 原子间耦合(包括其随机但可控的无序)实现了一系列实验研究，包括动态拓扑相变、多晶格拓扑绝缘体、统计相关拓扑鲁棒、安德森拓扑绝缘体等。
这项工作拓宽了拓扑光子学的边界，使其首次具有很强的可重构性和可编程性，为拓扑材料的科学研究和拓扑光子技术的发展提供了新的途径。
今天的相关研究成果(2024年) 年 5 月 22 日）以 " 拓扑光子芯片可编程 "（A programmable topological photonic chip）为题，发表在《自然》中・材料》（Nature Materials）期刊。
拓扑芯片基于可重构的集成光学微环阵列 11mm × 7mm 单片集成在面积内 2712 包括个人元件 96 高质量因子微环阵列(所有质量因子都达到了) 105 以上）、300 光学相移器和干涉仪可任意独立调节(消光比达到 50dB 以上）。
该芯片首次成功实现了完全可编程的光学人工原子晶格。通过对拓扑芯片的调节，可以实现人工原子间跃迁强度、跃迁相位和晶格势垒的任何独立调节。
研究小组对拓扑芯片进行了快速实时的编程重构，实现了弗洛凯拓扑绝缘体相变和统计性质相关的拓扑现象观测（拓扑鲁棒和拓扑安德森相变的统计实验证明）、以及在不同晶格结构下实现拓扑绝缘体(一维) SSH 拓扑绝缘体、一维非厄米弗洛凯晶体、二维方形和蜂窝状晶格中的弗洛凯拓扑绝缘体等不同功能。
