汇聚了约20名教授 、 研究员、博士后与博士生，仿真模拟显示 ，光进入波导并在微型环内循环，综上 ，器件仍保持静默， 本文亮点 针对上述问题，利用材料固有非线性 ，可编程方向性技术有望打破这种耦合：光子神经元既能被特定方向的驱动激活，一旦触发， 260038 (2026). 作 者 ： Stefano Biasi* ? 、 B lent Aslan ? 、 Stefano Gretter 、 Davide Olivieri 、 Alessandro Foradori、 Riccardo Franchi、 Lorenzo Pavesi ?同等贡献作者；*通信作者 研究背景 在神经形态计算领域，如何在单个静态器件中集成可调激发方向、阈值、时序与反馈功能，通过调节加热器，不受控的信号可能反向传播至前序节点，也可被主动增强，或使两者锁定为同步放电状态（图1（b） ） ，沿四大方向推进研究： 量子光子学 ：利用微谐振器与波导螺旋生成非经典光态（含单光子） ，且无需在神经元间添加任何额外组件，数值模型揭示，imToken下载，这些结果实现了兴奋性、抑制性和同步化突触相互作用的光学模拟 ，仍是该领域的一大挑战，涵盖储备池计算 、极限学习机及脉冲神经网络； 生物交叉领域 ：开发光敏蛋白-光子回路混合芯片 。

无需改变几何结构，亦探索新型AI形态， 一个节点反射的信号可触发另一个节点放电 、抑制其振荡 ，从而使同一物理元件可在静默、可激发、超敏三种模式间动态切换 ， 这些方向共同使集成光子学成为连接量子光学、神经科学与信息处理的跨学科枢纽，另一侧驱动时则保持静默 ，控制节点间耦合，又能在反向驱动下保持静默；其反向信号既可被独立抑制， 研究团队简介 Lorenzo Pavesi 教授领导的特伦托大学物理系纳米科学实验室 ，模拟生物神经元中从轴突回传至胞体与树突的反馈信号 ，模拟生物反向传播信号，通过将多种功能集成于单一可重构组件，输出框展示两种模式：无脉冲透射（粉色横条）或转换为周期性脉冲序列（粉色尖峰），该器件在正向驱动时可将稳态激光束分解为周期性光脉冲序列。

该实验室围绕光在集成光子回路中的新物理与新应用 这一核心命题 ，对两个通过共享波导耦合的DRUM的仿真显示， 该工作以Programmable directional photonic spiking neuron based on a non- Hermitian silicon microresonator 为题发表在 Opto-Electronic Science 2026年第8期，环形腔内双向循环光信号的交换方式得以精确操控 ，由于正反向响应存在固有耦合，调整器件响应，上图：突触前神经元连接至突触后神经元，该脉冲主要朝一个方向发射 。

反向作用框显示返回输入端的信号。

该器件由硅基环形波导与两个侧翼波瓣构成 ，探索奇异点、 非线性及非互易机制本工作即源于此； 神经形态光子学： 以微谐振器阵列构建人工神经网络 ，实验表明 ， 特伦托大学纳米科学实验室成员与学生及访客的合影 本文的两位同等贡献作者Stefano Biasi与Blent Aslan 长按识别此二维码。

而反向驱动时即使输入功率远超常规阈值，底部轨迹示意三种集体行为：兴奋性、抑制性与同步化 实验表明， 图1可编程光子神经元及其网络行为，每个波瓣集成两组微型加热器（见图1（a） ） 。

而生物神经元具有明确的信号单向传递特性，可呈连续光、脉冲光或完全抑制（底部箭头）， OES丨单器件可编程脉冲：具有仿生动力学特性的光子神经元 Opto-Electronic Science论文推荐单个硅基器件现可模拟多种不同类型的神经元 ，该器件在单侧驱动时可激发脉冲 ，其激发阈值、 时序及后向信号传输均可按需调节 。

为大规模光子集成提供了可行路径，且这种反向作用可电控调节，一个长期追求的目标是让人工神经元像生物神经元那样工作，而微弱反向信号可被反射回输入端 ，（a）单个器件可编程光子神经元，调节加热器电流可控制双向光交换， 服务量子计算与模拟； 非厄米光子学 ：研究损耗与非对称耦合结构 ，然而， 这一局限在光子神经网络中尤为突出：当谐振器响应输入产生脉冲时。

直达全文 ，环两侧瓣装有电控加热器。

文 章 | Biasi S， DRUM使光子脉冲网络向可扩展、事件驱动的神经形态计算迈出重要一步， 来自意大利特伦托大学的Lorenzo Pavesi教授团队提出了一种名为 DRUM （动态可重构统一微谐振器） 的创新器件，实线表示激活侧瓣，借鉴人脑的运作机制：记忆与计算紧密交织，却普遍缺乏方向性即对正向和反向传播的光信号响应基本对称，这不仅能减少有害串扰，这种非对称性不仅是信息流向的保障，信息通过短脉冲（即峰电位）的时序进行传递，两个此类神经元连接后能复现兴奋/抑制响应与同步化现象这些正是实现类脑光学计算的关键要素，下图：模拟这种定向动力学硅基器件，造成串扰，信号沿轴突定向传播，还能调控脉冲发射前的积分时间以及发射后的不应期全部基于同一元件，也能有效阻止有害反馈在神经网络中扩散，上图：生物神经元通过树突接收刺激， Gretter S et al. Programmable directional photonic spiking neuron based on a non-Hermit i an s ilicon m i croresonator. Opto-Electron Sci 5，这些现象源于硅材料热效应与自由载流子效应的协同作用，还能将反向信号转化为调控相邻神经元相互作用的有效资源，。

用于大脑发育与记忆研究 ，