摘要：纳米光子学专注于控制光在微小结构中的传播方式。通常，这些结构在制造过程中会设定固定的光学特性。但量子材料由于其复杂的内部行为，可以让我们无需改变其物理设计，就能调整光在这些设备中的行为。

新技术让光学设备能够自我重新编程。

纳米光子学专注于控制光在微小结构中的传播方式。通常，这些结构在制造过程中会设定固定的光学特性。但量子材料由于其复杂的内部行为，可以让我们无需改变其物理设计，就能调整光在这些设备中的行为。

麻省理工学院的科学家们朝着更智能、更小巧的光控技术迈进了一步，他们开发出了一种全新的纳米光子学平台，颠覆了现代光学的规则。通过操纵十亿分之一米尺度的光，他们创造出了超紧凑的光学设备，这些设备不仅体积小巧、节能，而且灵活多变，能够根据需要在不同的光模式之间切换。

这种动态可调性长期以来一直是纳米光子学中缺失的一环。如今，得益于巧妙的工程设计和量子材料，它正在成为现实。

这一突破让我们更接近未来：基于光的设备不仅小巧强大，而且智能。想象一下，光学元件能够实时重新编程，适应环境变化，而无需重建。

纳米光子学乐团呈现：扭曲纳米粒子的光

这就是将具有丰富且可调特性的量子材料与纳米光子学（在纳米尺度上雕刻光的科学）的精度相结合的前景。

纳米光子学主要利用硅等材料构建控制光的微型结构。这些材料性能良好，但有两个显著的局限性：它们对光的弯曲程度不够强；而且器件一旦制成，除非重新构建，否则无法改变其行为。可调性是未来光子学的秘诀。它使器件能够实时适应，改变其成像、传感、光发射甚至学习能力，就像由光子组成的神经网络一样。

溴化硫化铬（CrSBr）是一种量子材料，能够解决纳米光子学的关键问题。由于激子（微小的光敏粒子），它能够与光发生强烈的相互作用，并能响应磁场，因此易于控制。CrSBr的高折射率使科学家能够构建比传统材料制成的光学结构更薄的超薄光学结构。

麻省理工学院的研究人员证明，通过施加一个弱磁场，他们可以平滑且可逆地改变光在CrSBr中的传播方式，而无需移动部件或改变温度。这是因为CrSBr的折射率在磁场作用下会发生显著变化，其幅度远超典型材料。

光速电子设备

CrSBr 还能产生极化子，即由光和物质组成的混合粒子，从而解锁新的行为，例如更强的光相互作用和量子级控制。与其他系统不同，CrSBr 可以自然地实现这一点，无需庞大的光学腔体。

更好的是，CrSBr 可以添加到现有的光子电路中，使其成为构建更智能、可调光学设备的实用工具。

麻省理工学院利用CrSBr取得的成果是在极低温度下取得的，约为132开尔文。虽然这低于室温，但该材料卓越的可调性使其成为量子模拟和可重构光系统等高级应用的理想选择，这些应用可以使用低温装置。研究人员表示，CrSBr如此特殊，以至于寒冷是值得的。尽管如此，该团队仍在研究能够在更高、更实用的温度下工作的类似材料。

来源：电影的败家子