PZT光学忆阻器

亚纳秒易失调制

同一器件同时提供非易失存储与超高速易失调制，兼具大折射率变化和皮焦级开关能耗。

Li, Chenlei · Yu, Hongyan · 陶澍 · Cao, Hengzhen · 谢金 · Hanwen, Li · Xu, Zixu · Zhang, Gong · 俞泽杰 · Li, Huan · Zhang Gong · 时尧成 · 邱枫 · 戴道锌

Nature Communications 2025

参数信息

折射率变化

4.6×10⁻³

开关能量

12.3 pJ

易失调制速率

48 Gbps

易失调制能效

432 fJ/bit

半波电压长度积

0.5 V·cm

技术优势

一个器件两用

同一器件既可非易失存储又可通过Pockels效应进行超快易失调制，无需额外光学开关。

开关能量仅12.3皮焦

设置过程能耗极低，适合高密度集成光子电路中的低功耗操作。

应用场景

• 光学互连：用亚纳秒易失调制实现超高速、低能耗的光信号路由，替代传统电光调制器。
• 光子神经网络：器件同时提供非易失权重存储和高速调制，可作为光子神经网络的基本单元。
• 量子计算：低开关能量和高稳定性使其适合量子信息处理中的光路控制或状态保持。
• 存内计算：非易失性和皮焦级设置能量允许数据在存储位置直接处理，减少数据搬运能耗。
• 神经形态计算：非易失状态模拟突触权重，易失调制模拟神经元脉冲，支持类脑计算架构。