纳米尺度的光电融合是未来高性能信息器件的重要发展路线。如何在微纳甚至原子尺度对光进行精准操控，是其中最关键的科学问题。

　　国家纳米科学中心戴庆研究团队率先提出利用极化激元作为光电互联媒介的新思路，充分发挥它对光的高压缩和易调控优势，不仅有望实现高效光电互联，还可以提供额外的信息处理能力，从而进一步提升光电融合系统的性能。相关研究于2月10日在线发表于国际学术期刊《科学》。

　　与电子相比，光子具有速度快、能耗低、容量高等诸多优势，被寄予未来大幅提升信息处理能力的厚望。因此光电融合系统被认为是构建下一代高效率、高集成度、低能耗信息器件的重要方向。光电互联(电—光—电转换)是光电融合的基础，它相当于光电两条高速公路交汇的收费站。而现有硅基光电集成方案存在效率低、体积大等问题，严重制约光电器件之间的信息流转。

　　极化激元，是一种由入射光与材料表界面相互作用形成的特殊电磁模式(表面波)。它具有优异的光场压缩能力，可以轻易突破光学衍射极限，从而实现纳米尺度上光信息的传输和处理。国家纳米科学中心戴庆团队以攻克高速光电互联这一世界技术难题为目标，率先提出利用纳米材料的表面波(极化激元)为媒介，实现高效光电互联的新思路。

　　构筑光—极化激元—电转换路径，相当于将高速公路的收费站改造成立交桥，具有显著优势：效率高——光/电激发材料表面波的效率相比光电效应提升潜力巨大；集成度高——光波转化成材料表面波可将波长压缩百倍，轻松突破衍射极限，从而显著提升光模块集成度；算力强——材料表面波具有光子性质可进行高效并行计算，从而将现有光电融合的“光传输、电计算”，拓展成为“光传输、电计算+光计算”，实现“1+1>2”的效果。

　　该团队通过十多年的不懈努力，实现了极化激元的高效激发和长程传输。该论文审稿人评价说，“这证实了一项非常规的物理现象，为研究纳米尺度的光操控提供了崭新的平台。”