Des chercheurs contrôlent et modulent les ondes acoustiques sur puce pour la première fois

Des chercheurs contrôlent et modulent les ondes acoustiques sur puce pour la première fois

Une puce qui peut contrôler et moduler les ondes acoustiques. Crédit : Linbo Shao/Harvard SEAS

Les ondes acoustiques sont plus lentes que les ondes électromagnétiques de même fréquence mais, même dans le monde à grande vitesse de l’informatique et des communications, ce n’est pas une mauvaise chose. Les ondes acoustiques courtes sont faciles à confiner dans des structures à l’échelle nanométrique, ne communiquent pas facilement entre elles et ont de fortes interactions avec le système dans lequel elles sont confinées, ce qui les rend utiles pour les applications classiques et quantiques.

Maintenant, des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) ont démontré pour la première fois le contrôle et la modulation des ondes acoustiques avec un champ électrique sur puce.

“Les ondes acoustiques sont prometteuses en tant que supports d’informations sur puce pour le traitement de l’information quantique et classique, mais le développement de circuits intégrés acoustiques a été entravé par l’incapacité de contrôler les ondes acoustiques de manière évolutive et à faible perte”, a déclaré Marko Loncar, Tiantsai Professeur Lin de génie électrique à SEAS et auteur principal de ce travail. “Dans ce travail, nous avons montré que nous pouvions contrôler les ondes acoustiques sur une plate-forme intégrée de niobate de lithium, nous rapprochant un peu plus d’un circuit intégré acoustique.”

La recherche a été publiée dans Électronique naturelle.

Loncar et son équipe ont exploité les propriétés uniques du niobate de lithium pour construire un modulateur électroacoustique sur puce afin de contrôler les ondes acoustiques se propageant dans les guides d’ondes sur puce. En appliquant un champ électrique, le modulateur peut contrôler la phase, l’amplitude et la fréquence des ondes acoustiques sur la puce.

“Ce travail avance en utilisant des ondes acoustiques pour l’informatique quantique et classique”, a déclaré Linbo Shao, ancien étudiant diplômé et boursier postdoctoral à SEAS, et premier auteur de l’article.

“Les appareils acoustiques précédents étaient passifs, mais nous avons maintenant la modulation électrique pour régler activement les appareils acoustiques, ce qui permet de nombreuses fonctionnalités dans le développement futur du traitement des signaux micro-ondes à l’aide de ces types d’appareils acoustiques.”

Shao est actuellement professeur adjoint à Virginia Tech.

Alors que cette recherche a démontré un dispositif sur puce, les chercheurs travaillent à construire des circuits d’ondes acoustiques à grande échelle plus complexes et des interconnexions avec d’autres systèmes quantiques, tels que les centres de couleur de diamant.

“Notre travail ouvre la voie à des dispositifs et des circuits basés sur des ondes acoustiques hautes performances pour le traitement des signaux micro-ondes de nouvelle génération ainsi qu’à des réseaux et interfaces quantiques sur puce reliant différents types de systèmes quantiques, y compris des systèmes atomiques à semi-conducteurs et des qubits supraconducteurs. “, a déclaré Chao.

La recherche a été co-écrite par Di Zhu, Marco Colangelo, Daehun Lee, Neil Sinclair, Yaowen Hu, Peter T. Rakich, Keji Lai et Karl K. Berggren.


Un système pour la transmission non réciproque d’ondes acoustiques micro-ondes


Plus d’information:
Linbo Shao et al, Contrôle électrique des ondes acoustiques de surface, Électronique naturelle (2022). DOI : 10.1038 / s41928-022-00773-3

Fourni par l’Université de Harvard

Citation: Des chercheurs contrôlent et modulent pour la première fois les ondes acoustiques sur puce (28 juin 2022) récupéré le 28 juin 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-06-modulate-acoustic-chip.html

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