由比勒费尔德大学Dmitry Turchinovich教授领导的物理学家团队，与德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所（IFW Dresden）的研究人员合作，在纳米电子学领域取得了重大突破，有望彻底改变AI硬件的实现方式。
这项于2025年6月5日发表在《自然通讯》上的研究，展示了一种利用超短光脉冲以前所未有速度控制原子级薄半导体的新方法。研究团队开发出专用纳米天线，可将太赫兹光转化为二维材料（如二硫化钼MoS₂）中的垂直电场。
Turchinovich教授解释道：“传统上，这类用于切换晶体管及其他电子器件的垂直电场，通常通过电子栅控实现，但这种方式在响应速度上存在根本性限制。我们的方案则直接利用太赫兹光在半导体材料内部产生控制信号，从而实现业界兼容的光驱动超快光电技术，这在此前是无法实现的。”
该技术能够在低于1皮秒（万亿分之一秒）的时间尺度上实时控制电子结构，其速度比传统电子切换方法快出数个数量级。研究人员证明，通过这些光脉冲，材料的光学和电子特性都可以被有选择性地调控。
该研究的第一作者、Turchinovich教授课题组的Marie Skłodowska Curie学者平冈智树（Tomoki Hiraoka）博士，在实验实现中发挥了关键作用。实现这一效应所需的复杂3D-2D纳米天线由Andy Thomas博士领导的IFW Dresden团队完成制备。
这一创新对AI硬件具有重要意义，有望推动计算系统实现更高速度和能效。超快切换能力有望催生新一代信号控制器件、电子开关和传感器，这对于需要极致处理速度的先进AI应用至关重要。
该技术在高速数据传输、先进计算架构、成像系统和量子技术等多个领域展现出广阔应用前景——这些都是下一代AI基础设施中对极高处理能力需求的关键组成部分。