Un grupo de físicos de Alemania y España informó del descubrimiento de un método para controlar la luz de forma muy precisa con
Los científicos han creado un chip equipado con diminutosguías de ondas: “caminos conductores” para cuantos de luz, guías de ondas. Son unas 30 veces más finos que un cabello humano. La fuente de luz eran puntos cuánticos integrados en el chip.
Estos puntos cuánticos son islas.unos pocos nanómetros de tamaño dentro de guías de ondas que emiten luz en forma de fotones individuales. Los puntos cuánticos están integrados en nuestro chip, y no tenemos que generar primero fotones individuales con otra fuente y acoplarlos a guías de ondas.
Hubert Krenner, profesor de física experimental en la Universidad Wilhelm de Westfalia y coautor del estudio.
Cuando el dispositivo está funcionando, el láser enfocadoEl haz utiliza un punto cuántico para generar fotones individuales en una guía de ondas fotónica fabricada sobre una película monocristalina de arseniuro de galio (GaAs) y arseniuro de galio y aluminio (Al0,2Ga0,8As). Dos electrodos de peine generan ondas nanosónicas, lo que provoca una distorsión de la red cristalina de la guía de ondas. El transductor izquierdo produce una onda sonora que ajusta el color de los fotones emitidos en frecuencias de gigahercios. El transductor acústico derecho genera otra onda nanosónica que separa los fotones por color.
Esquema del dispositivo (a), generación de fotones individuales(b), conducir fotones individuales (c) y medir el estado rotado de la superposición mediante la recopilación y detección de señales de salida (d). Imagen: Dominik D. Bühler et al., Nature Communications
Los investigadores señalan que en una serie de experimentospudieron generar fotones individuales en un chip del tamaño de una miniatura y luego usar ondas de sonido para controlarlos con una precisión nunca antes posible. Ya se han utilizado mecanismos similares para la "radiación láser clásica", pero por primera vez se utilizaron para controlar cuantos de luz individuales, añaden los científicos.
Ilustración artística de un chip.Un rayo láser enfocado (izquierda, azul) utiliza un punto cuántico para generar fotones individuales en una guía de ondas fotónica (roja) fabricada a partir de una película monocristalina de arseniuro de galio (GaAs) y arseniuro de aluminio y galio (Al0.2Ga0.8As). Dos electrodos de peine generan ondas nanosónicas que distorsionan la red cristalina de las guías de ondas. El transductor izquierdo produce una onda de sonido que ajusta el color de los fotones emitidos a frecuencias de gigahercios. Las dos guías de ondas están conectadas en dos puntos mediante acopladores de interferencia multimodo (MMI). El transductor sónico derecho genera otra onda nanosónica que separa los fotones por color. Imagen: Dominik D. Bühler, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Las ondas de luz y sonido sonbase tecnológica de la comunicación moderna. Las fibras ópticas basadas en radiación láser aseguran el funcionamiento de redes globales. Y los chips de ondas nanosónicas se utilizan para transferir datos de forma inalámbrica a frecuencias de gigahercios entre teléfonos inteligentes, tabletas o computadoras portátiles.
Los científicos creen que los resultados del trabajo revelanel camino hacia las tecnologías cuánticas híbridas, ya que combinan tres sistemas diferentes: fuentes de luz cuántica en forma de puntos cuánticos, cuantos de luz generados, y fonones, partículas cuánticas de una onda de sonido. Los físicos continúan trabajando para expandir las capacidades del chip. Por ejemplo, podrá clasificar múltiples fotones de diferentes colores entre cuatro o más salidas.
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