Nanotecnologia

Bits de luz são armazenados mecanicamente

Bits de luz são armazenados mecanicamente
(a) Ondas evanescentes geradas por uma fibra óptica injetam a luz no interior de uma microesfera, onde ela entra em um modo chamado "galerias sussurrantes". (b) Força de pressão da radiação gerada pelas reflexões internas. (c) Visão externa do modo galeria sussurante. (d) Simulação do modo mecânico de armazenamento da luz.[Imagem: Kyzyk/Wang]

Armazenamento de luz

A luz é o meio ideal para transmitir informações - nada pode ser mais rápido, o gasto de energia é mínimo e as fibras para a transmissão dos dados podem ser muito finas.

É por isso que as fibras ópticas fazem tanto sucesso.

Mas a luz é também a forma ideal para processar informações.

Além de processadores literalmente à velocidade da luz, isso pode ser o fim dos "computadores quentes" de hoje.

Bits de luz podem ser a resposta definitiva para a viabilização tanto dos processadores fotônicos quanto dos processadores quânticos.

O grande problema é que é muito difícil armazenar a luz, o que é essencial para formar os bits de luz, que possam interagir entre si para efetuar as operações lógicas.

Armazenamento optomecânico da luz

Já foram propostos alguns dispositivos capazes de armazenar luz, incluindo uma memória de luz feita de fibras ópticas.

Mark Kuzyk e Hailin Wang, da Universidade de Oregon, nos Estados Unidos, mostraram agora que pode haver uma forma mais simples e prática para a construção de bits de luz.

Eles propõem o armazenamento optomecânico da luz, usando a chamada "pressão de radiação" para acoplar os fótons com fónons, unidades básicas de vibração.

"Nós demonstramos uma nova técnica para o armazenamento de luz em um ressonador optomecânico, no qual a luz em uma cavidade é acoplada a uma vibração mecânica por meio da pressão de radiação," afirma a dupla.

A grande vantagem do armazenamento optomecânico da luz é que o modo mecânico pode ser conectado a qualquer modo óptico, o que significa que o sistema funciona para qualquer comprimento de onda da luz.

Além da computação, isso é promissor também para a conversão entre comprimentos de onda, um objetivo longamente perseguido pelos cientistas para as mais diversas aplicações.

Escrevendo e lendo com luz

"Além disso, os sistemas optomecânicos podem ser fabricados com um amortecimento muito menor do que outros sistemas, permitindo tempos de armazenamento muito maiores," escrevem os dois pesquisadores.

O procedimento para armazenamento dos bits ópticos usa três pulsos de luz: um pulso principal, a ser armazenado, um pulso de escrita e um pulso de controle.

O pulso que representa o dado chega junto com o pulso de escrita em uma microesfera, onde os dois se combinam na frequência de ressonância vibracional.

Quando o dado for necessário, o pulso de leitura reverte o processo, extraindo o pulso de sinal original da vibração mecânica.

Bibliografia:

Using optomechanics to store light
Mark C. Kuzyk, Hailin Wang
SPIE
DOI: 10.1117/2.1201208.004434




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