Sin embargo, cómo implementar dispositivos con funciones más ricas en la banda de terahercios o ampliar las capacidades de control del dispositivo sigue siendo un tema de investigación candente en fotónica integrada de terahercios.

En un estudio publicado en la revista National Science Review , los investigadores propusieron un método de diseño de chips basado en la regulación del acoplamiento topológico entre capas. Este método utiliza la fuerza de acoplamiento entre capas del cristal fotónico del valle bicapa para regular el hamiltoniano del sistema fotónico topológico bicapa:

H =H_T + H_B + H_TB

Donde H_T y H_B representan el hamiltoniano de la red fotónica superior e inferior respectivamente, mientras que H_TB se utiliza para describir el hamiltoniano generado debido al acoplamiento entre capas.

Al regular la distancia entre capas, se puede controlar eficazmente que el sistema esté en un estado acoplado o desacoplado, y el acoplamiento hamiltoniano entre capas H_TB se puede ajustar para controlar las transiciones de fase topológica del sistema fotónico. Debido a la correspondencia de los bordes masivos, los estados de los bordes topológicos antes y después de la transición de fase se pueden distribuir en diferentes rutas espaciales.

Para verificar el valor de aplicación potencial de la solución técnica en las comunicaciones de próxima generación, el equipo de investigación realizó pruebas relevantes sobre el rendimiento de comunicación de terahercios del chip. El chip multiplexor logra una transmisión de señal 16-QAM de 10 Gbps y 12 Gbps en dos canales conmutables de 120 GHz y 130 GHz respectivamente, con anchos de banda disponibles de 2,5 GHz y 3 GHz respectivamente.

Este trabajo enriquece los métodos de manipulación de canales en chips de terahercios, promueve aún más la aplicación de la fotónica topológica en sistemas y dispositivos de comunicación avanzados y puede inspirar mecanismos y fenómenos físicos más novedosos en sistemas topológicos bicapa y multicapa.