Nanotecnologia

Chave óptica desvia luz em 120 picossegundos

Chave óptica desvia luz em 120 picossegundos
A luz é enviada através das duas estruturas semicirculares nas extremidades, atingindo o ponto quântico (QD) "isolado" dentro de uma cavidade. Um segundo feixe de luz controla a direção.[Imagem: Ranojoy Bose/JQI]

Computadores à velocidade da luz

Computadores parecem sempre poder ficar mais rápidos - pelo menos tem sido assim desde que eles foram inventados.

Mas há limites. Os elétrons não são as partículas mais rápidas do universo, e os materiais usados na eletrônica nem mesmo são as rodovias mais rápidas para elétrons.

Para encerrar qualquer conversa quando o assunto é velocidade - que o digam os neutrinos - é melhor passar logo para a luz.

Enquanto a tecnologia não consegue fabricar processadores totalmente fotônicos em larga escala, o caminho parece ser a tecnologia optoeletrônica, que mescla a eletrônica tradicional com a transmissão de dados por luz.

É aí que entra a chave óptica desenvolvida por cientistas da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos.

Chave óptica

A chave consegue desviar um feixe de luz de uma direção para outra em 120 picossegundos (120 trilionésimos de segundo) gastando apenas 90 attojoules de energia (90 x 10-18 joules).

No comprimento de onda usado nesse protótipo - infravermelho próximo, com comprimento de onda de 921 nanômetros - isso significa deixar passar meros 140 fótons de cada vez, para um lado ou para o outro.

Mas bastam 6 fótons para mudar a chave de posição.

Além da velocidade e baixo consumo, esta nova chave óptica destaca-se pela dimensão extremamente reduzida, baseada em um único ponto quântico - outras chaves ópticas já demonstradas são bem maiores.

Transístor de luz

Mas, já que liga e desliga a passagem da luz, será que essa nova chave óptica não poderia funcionar como um transístor óptico?

"Ainda não," diz o Dr. Ranojoy Bose. "Nossa configuração de guia de ondas ainda não pode ser usada para modular um feixe de luz usando apenas um outro pulso de luz."

Mas ele afirma que está trabalhando na redução do número de fótons necessários para ligar e desligar a chave.

Bibliografia:

Low photon number optical switching with a single quantum dot coupled to a photonic crystal cavity
Deepak Sridharan, Ranojoy Bose, Hyochul Kim, Glenn S. Solomon, Edo Waks
Physical Review Letters
Vol.: 108, 227402
DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.227402




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