臺師大「渦旋光」實現多階光電記憶 成光電元件基礎

國立臺灣師範大學物理系教授藍彥文、陸亭樺領導研究團隊，成功展示出一種以光的軌道角動量（OAM）為驅動的新型多階光電記憶技術，突破了傳統光記憶元件僅能進行二進制操作的侷限，首次證明光的角動量可作為獨立的資訊控制變數，開啟了以光為核心的多階儲存與光電整合新途徑。

傳統電子式與光學式記憶多以「0」與「1」的二進制形式儲存資訊，階數有限、能效受限，為突破這個瓶頸，臺師大研究團隊從光學角度出發，聚焦於「渦旋光」（Twisted Light），就是具有軌道角動量的光束。實驗證明，僅藉由改變光的角動量即可實現多階記憶狀態，電流讀出值隨光束l值產生明顯且可重現的差異。代表一個記憶單元不再僅限於二進制，而可擁有多重可辨識電荷態，大幅提升資訊儲存密度與靈活度。

研究團隊透過電流–電壓（I–V）與時間解析實驗，確認OAM光驅動的多階記憶效應具高穩定性與可重現性。與傳統依賴光強或波長的光控方式相比，這項研究首次證實「光的角動量」本身即可作為獨立自由度，帶來全新的記憶操控概念。

這項成果顯示，光的空間結構使光學自由度轉化為可量化的記憶訊息。研究團隊指出，這項技術為未來光電元件邁向高密度、多值化與非接觸式控制提供關鍵基礎，特別適用於光子運算、人工智慧硬體（AI hardware）以及可重構的「類腦」記憶架構。

國立臺灣師範大學物理系研究團隊包括教授藍彥文、陸亭樺、博士生陳燁儒、碩士生王柏文與博士後研究員張文豪，這項研究成果已發表在知名學術期刊《Science Advances》，論文題目〈Orbital angular momentum–driven multistate photomemory〉。