緊湊型語音方案
拓撲語音芯片平台。 a，使用拓撲保護的聲波的集成設備的說明，包括聲子泵，邊緣波和強度調節器。 b，頂部：gan儀波長的橫截面，顯示其寬度（W）和厚度（H）。下圖：主聲波的模擬振動模式具有受控的振動模式。 C，用於生成1.5 GHz的聲子的鋁轉換器的電子顯微鏡圖像。 D，由拓撲語音芯片製作的照片。 E，是實驗安裝的圖，將用戶光學振動計與電動階段相結合，以顯示芯片中的聲波如何移動。圖片來源：Xu等。
聲音方案是可以以類似於電子電路控制電子流的方式來操縱聲波（即聲音）的新興設備。這些方案不依賴電線，晶體管和其他通用電子組件，而是基於波浪，拓撲區域結構和其他可以指導聲子的組件。
聲音方案為開發高速通信系統，量子信息系統和其他各種技術開發了新的機會。
要與現有的基礎架構（包括當前的微波系統）兼容，並用於開發高性能量子技術，理想情況下，這些方案應該在Gigahertz（GHC）的頻率下起作用。實際上，這意味著它們產生並操縱每秒數十億次波動的聲波。
來自中國科學技術大學，賓夕法尼亞大學和其他機構的研究人員最近開發了新的緊湊型聲音方案，可以可靠地直接直接發聲至1.5 GHz。
這些新方案在 文章發表在 自然電子它可用於創建量子和經典設備，這些設備可以促進信息的溝通，響起和處理。
“我們受到綜合光子學的成功的啟發，並希望證明可以將類似的概念應用於聲波，” Tech Xplore Murad感到驚訝，該文章的作者感到驚訝。
“我們的目標是在GHz頻率下運行的芯片量表上建立微小的聲音方案，該方案是緊湊，重新配置且對實際應用非常可靠的。”
這些研究人員引入的方案旨在限制GHz頻率的聲波，從而通過芯片上的微小波引導它們。值得注意的是，這些波長直接位於基板上，這可以促進鏈的大規模製造。
拓撲聲音波的插圖。學分：教授。 Changling ZH。
Oudich解釋說：“我們的聲音方案是由微觀的“高速公路”製成的，可以指導聲音而不是光。”
“這些波浪的位置在特殊的模式下，我們創建了拓撲路徑，聲音在轉彎或缺陷中平穩地通過。這使得方案比傳統的聲學設備更可靠和少得多。”
為了評估其聲音方案，研究人員使用高分辨率的掃描光振動計監測了其中的聲子的傳播。例如，這是一種可以在表面上測量薄振動的設備，例如，它通過波接收背景的運動。
驚訝的是，他的同事將聲子引入了鏈條的區域渠道，並表明他們在不散射的情況下成功地通過了系統。他們還進行了所謂的Mach-Zehnder干涉儀測試，該測試確認了其聲音設備的重新配置（即，他們快速更改聲子的路徑的能力）。
Oudich說：“我們首先展示了聲音的拓撲運輸和Phonon干涉儀Mach -Zehnder直接在Gigahertz頻率的芯片上。”
“這些成就可以導致新的聲學過濾器進行通信，甚至有助於基於聲音的未來量子技術來開發組件。”
這組研究人員開發的重新配置的設備很快就可以用於製造廣泛的技術，包括量子處理器，高穩定性傳感器和新的混合通信系統。 Oudich和他的同事目前正在計劃進一步的研究，旨在將其計劃與現有電子產品和組件相結合。
Oudich補充說：“現在，我們努力將語音電路與電子和攝影系統集成在一起，從而使其對混合技術有用。”
“從長遠來看，我們希望構建一個完整的“背景組合”工具，以擴展信息的處理和響應。”
我們作者為您寫的 Ingrid Fadelly編輯 薩迪·哈雷並通過事實驗證並考慮 羅伯特·埃根（Robert Egan）– 本文是仔細人類工作的結果。我們依靠像您這樣的讀者來保留獨立的科學新聞。如果此報告對您很重要，請考慮 捐款 （尤其是每月）。你會得到的 沒有廣告 作為感激之情。
更多信息：
Sin-biao XUI等，基於千分尺的Gigahertz的拓撲音調方案 自然電子 （2025）。 二：10.1038/s41928-025-01437-8場地
©2025科學X網絡
引用：使用芯片的Gigahertz頻率上的緊湊型聲音方案管理（2025年9月19日）。 2025年9月19日與https://techxplore.com/news/2025-09-compact-phononic-circits-gigahertz-frecters.html接收
該文檔具有版權。除了出於私人研究或研究目的的一些公平交易外，如果沒有書面解決方案，就無法再現。內容僅用於信息目的。
