回音壁微腔，造就更高速计算机

华盛顿大学在读博士生彭博（0502校友）与其合作者在光信息处理器件研究方面取得突破性进展。

2014年4月6日，彭博为第一作者在《自然•物理》（Nature Physics）杂志上在线发表了题为《宇称时间对称的回音壁微腔》（Parity–time-symmetric whispering-gallery microcavities）的论文[1]，并被《自然•物理》（Nature Physics）杂志以《从对称走来的不对称》（Asymmetry from symmetry）为题在“新闻与视点”（News&Views）栏目点评[2]。

彭博及其合作者的研究首次展示了宇称时间对称结构光学微腔系统，该结构实现了光的单向传输。研究还验证了该结构在光学二极管上的应用。

与电传输相比，光的传播阻力更小，能耗更低，传播速度更快。光学二级管作为光计算机研发的重要组成，对计算速度的提升至关重要。该器件同样可应用于电子，声学，等离子体，元材料等领域，也可以用于提升隐形装置性能，降低激光系统功率，或用于改进单原子检测设备。多家美国网站报道了该成果，并认为，该光学装置突破可望制造“运转更高速、更冷（Cooler）”的新一代计算机

宇称-时间对称（Parity-Time-symmetry）理论由卡尔班德（Carl Bender）和他的合作者提出，是基础物理学的研究热点。在光学研究中，人们意识到基于宇称-时间对称结构的光学系统会展现出许多奇特的性质，但许多理论预测的现象都还未被观察到，比如，光的不可逆传输、光学类比拓扑绝缘体、激光中的反常点等。

而此次实验中观察到的调节增益和耦合强度可以实现宇称-时间对称性从未破坏到破坏的相互转换，证实了理论预言。另外，他们在实验中发现，宇称-时间对称性破坏以后的耦合光学微腔可以让光场局限在其中一个腔中，从而导致了很强的光学非线性，他们利用这种强的光学非线性，首次实现了光的不可逆传输，即光学二极管效应。

杨兰是中国科大校友（92少），现任华盛顿大学电气和系统工程副教授，曾于2010年获得美国青年科学家总统奖。彭博2005年进入中国科大物理系学习，2009年至今在华盛顿大学攻读电气工程博士学位。杨兰称赞彭博“是素质非常高的学生。科大的本科教育为学生打下扎实的基础，培养了学生良好的习惯，我们科大的教育（不论在哪个时期）都是一流的。”2月2日，新创校友基金会在圣路易斯拜会杨兰教授，杨兰表示她特别欣赏彭博等科大年轻校友的能力。

文章作者中除彭博和导师杨兰外，范汕洄亦为科大校友（8800，斯坦福大学电气工程教授）。

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