Les bombetes de la llar lliuren energia, ja que trilions de minúscules partícules de llum, anomenades fotons, es reflecteixen i es dispersen en totes les direccions. Les fonts de llum quàntica, en canvi, cada cop que s'activen, són com unes canonades de llum que disparen fotons individuals els quals, permeten portar tecnologia d'informació digital a prova d'hackes, esdevenint així d'interès per a les indústries de finances i de defensa.
Actualment, investigadors de l'Institut de Tecnologia de Stevens i la Universitat de Columbia, han desenvolupat un mètode escalable per fer possible la creació d'un gran nombre d'aquestes fonts de llum quàntica en un xip amb una precisió sense precedents que no solament podria facilitar el camí per al desenvolupament de sistemes criptogràfics, sinó també, ordinadors quàntics que podrien realitzar en pocs segons,càlculs complexos .
La recerca de les fonts de llum quàntica escalable, s'ha convertit en una prioritat nacional, segons va afirmar Stefan Strauf, qui va dirigir el treball i també és el director del Laboratori Nanopotònic Stevens. Aquesta és la primera vegada que s'ha aconseguit un nivell de control espacial combinat amb una alta eficiència en un escalable xip, ambdós, són necessaris per a les tecnologies quàntiques.
El treball, que es va publicar a la revista Nature Nanotechnology, descriu un nou mètode per a la creació de fonts de llum quàntica en un xip, gràcies a l'estirament d'una fina capa de material semiconductor sobre nanocubs d'or (Au). La pel·lícula s'estén sobre les cantonades dels nanocubs, que formen emissors de fotons individuals.
Les investigacions anteriors havien provat mètodes per produir emissors quàntics, però aquests dissenys no eren escalables ni eficients a l'hora d'activar fotons individuals amb la freqüència suficient per ser pràcticament útils. Strauf i el seu equip van canviar-ho per ser el primer en combinar el control espacial i l'escalabilitat amb la capacitat d'emetre de manera eficient fotons sota demanda.
Per aconseguir aquestes capacitats, l'equip de Strauf va dissenyar un enfocament únic on el nanocub d'or té un doble propòsit: crea l' emissor quàntic en el xip i actua com una antena al seu voltant. En crear els emissors quàntics entre el nanocub i el mirall d'or, Strauf va deixar un estret buit de cinc nanòmetres.
Aquest petit espai entre el mirall i el nanocub, crea una antena òptica amb tots els fotons que hi han en aquesta escletxa de cinc nanòmetres, concentrant tota l'energia.
Essencialment, proporciona l'impuls necessari perquè els fotons individuals s'emetin ràpidament des d'una ubicació definida i en la direcció desitjada.
Essencialment, proporciona l'impuls necessari perquè els fotons individuals s'emetin ràpidament des d'una ubicació definida i en la direcció desitjada.
Per millorar encara més l'eficiència de les fonts de llum quàntica, Strauf es va associar amb Katayun Barmak i James Hone, de la Universitat de Columbia, que van desenvolupar una tècnica per fer al creixement de cristalls semiconductors gairebé lliures de defectes. Amb aquests cristalls, l'estudiant graduat de Stevens, Yue Luo, va construir files d'emissors quàntics en un xip estenent el material atòmic sobre els nanocubs. Les nano-antenes es formen unint el mirall, a la part inferior del nanocub.
Font: Stevens Institute of Technology
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada