激光技术新突破：室温下实现微型激光器同步，为光子计算铺平道路
2026年9月5日，据《人民日报》报道，英国南安普敦大学领衔的国际研究团队在室温下成功实现了多个微型激光器的自发同步，形成一种相干且可重构的光源。这一成果被认为是迈向成本更低、可重构且更易普及的光子计算技术的第一步，相关论文已发表在英国《自然—通讯》杂志上。
突破性技术原理
研究团队在一种基于液晶和有机染料分子的光学微腔中，生成了彼此空间分离的微型激光器，并使这些激光器自发同步，在相同频率和相位下作为统一的相干光发射体工作，由此形成被称为"超模"的宏观集体状态。
这项技术的关键在于，多个微型激光器能够在没有任何外部干预的情况下，自动同步到相同的频率和相位，形成单一、强大的相干光源。
三大核心优势
与以往的技术相比，这一新平台具有三大显著优势：
1. 室温运行
此前，类似的激光控制现象大多需要在低于零下250摄氏度的专用半导体微腔中才能观测到。而新平台可以在室温下正常运行，大大降低了实际应用的门槛和成本。
2. 电可调谐性
新平台具有电可调谐的关键特性。通过施加微小电压，可以重新定向微腔内的液晶分子，进而调节光的传播方式和激光器的运行模式。这意味着可以通过电子方式灵活控制光源的输出特性。
3. 光学可重构性
该平台还具有光学可重构能力，微型激光器在同一器件中的相对位置可以重新进行调整，为设计灵活的光子电路提供了可能。
光子计算的未来
光子计算是近年来备受关注的前沿技术方向，它利用光子代替电子来进行信息处理和计算。与传统的电子计算相比，光子计算具有以下潜在优势：
- 更高的速度：光子传播速度远高于电子
- 更低的能耗：光子传输过程中能量损耗更小
- 更大的带宽：光信号可以承载更多信息
- 更少的发热：光子计算产生的热量远低于电子计算
然而，实现实用化的光子计算一直面临诸多技术挑战，其中如何在室温下构建稳定、可控的光源是核心难题之一。这项研究为这一难题提供了全新的解决方案。
研究意义
南安普敦大学研究团队的这一成果，不仅为光子计算技术的发展提供了新的可能性，还可能推动以下领域的进步：
- 光通信：更高效的光源将提升光纤通信的容量和效率
- 光学传感：可重构的光源可用于高精度传感应用
- 量子计算：相干光源是量子计算的重要组成部分
- 激光显示技术：室温运行的微型激光器可应用于新型显示设备
研究团队表示，下一步将继续优化平台的性能和稳定性，探索将这一技术集成到实际光子计算芯片中的可能性，推动光子计算从实验室走向实际应用。
本文内容基于公开网络资讯整理