納米尺度的光電融合是未來高性能信息器件的重要發展路線。如何在微納甚至原子尺度對光進行精準操控，是其中最關鍵的科學問題。

　　國家納米科學中心戴慶研究團隊率先提出利用極化激元作為光電互聯媒介的新思路，充分發揮它對光的高壓縮和易調控優勢，不僅有望實現高效光電互聯，還可以提供額外的信息處理能力，從而進一步提升光電融合系統的性能。相關研究于2月10日在線發表于國際學術期刊《科學》。

　　與電子相比，光子具有速度快、能耗低、容量高等諸多優勢，被寄予未來大幅提升信息處理能力的厚望。因此光電融合系統被認為是構建下一代高效率、高集成度、低能耗信息器件的重要方向。光電互聯(電—光—電轉換)是光電融合的基礎，它相當于光電兩條高速公路交匯的收費站。而現有硅基光電集成方案存在效率低、體積大等問題，嚴重制約光電器件之間的信息流轉。

　　極化激元，是一種由入射光與材料表界面相互作用形成的特殊電磁模式(表面波)。它具有優異的光場壓縮能力，可以輕易突破光學衍射極限，從而實現納米尺度上光信息的傳輸和處理。國家納米科學中心戴慶團隊以攻克高速光電互聯這一世界技術難題為目標，率先提出利用納米材料的表面波(極化激元)為媒介，實現高效光電互聯的新思路。

　　構筑光—極化激元—電轉換路徑，相當于將高速公路的收費站改造成立交橋，具有顯著優勢：效率高——光/電激發材料表面波的效率相比光電效應提升潛力巨大；集成度高——光波轉化成材料表面波可將波長壓縮百倍，輕松突破衍射極限，從而顯著提升光模塊集成度；算力強——材料表面波具有光子性質可進行高效并行計算，從而將現有光電融合的“光傳輸、電計算”，拓展成為“光傳輸、電計算+光計算”，實現“1+1>2”的效果。

　　該團隊通過十多年的不懈努力，實現了極化激元的高效激發和長程傳輸。該論文審稿人評價說，“這證實了一項非常規的物理現象，為研究納米尺度的光操控提供了嶄新的平臺。”