祝世宁院士领衔!南京大学/香港大学:光子芯片-人工规范场,AI逆向设计 | Nature Communications
今日新材料
2026-04-06 11:30
文章摘要
背景:拓扑光子学中的拓扑态通常受限于体-边界效应,只能局域于不同拓扑相的界面处,这限制了其空间分布和应用灵活性。研究目的:为了在保持拓扑保护的前提下,任意设计拓扑态的空间形状,解决传统调控手段和非厄米趋肤效应在片上硅基体系中的实现难题。结论:研究团队在硅基光子芯片上,通过结合标量、矢量和虚数三类人工规范场触发非厄米趋肤效应,并利用人工神经网络进行AI逆向设计,成功将局域边界拓扑态转变为任意形状的全域扩展拓扑态,实验验证了多种定制化拓扑模式,打破了拓扑态只能局域于界面的固有认知,为片上拓扑光调控与器件应用提供了新方案。
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