Científicos de la Universidad ITMO han desarrollado un método para controlar la luz ultrarrápidamente mediante impulsos láser. Según informó la universidad, la nueva tecnología funciona miles de veces más rápido que las soluciones existentes y no requiere impacto mecánico o eléctrico.
La principal ventaja de nuestro enfoque es la velocidad y la eficiencia energética. Si se controla la luz mediante calentamiento, el proceso tarda microsegundos, y nosotros hemos logrado una conmutación cientos de miles de veces más rápida. Además, debido a que la capa semiconductora tiene un grosor de solo tres átomos, para la conmutación se requieren potencias láser mucho menores que en otros métodos ópticos. Y el funcionamiento a temperatura ambiente permite integrar nuestra solución en dispositivos informáticos reales en un chip.
A medida que se reduce el tamaño de los dispositivos, los conductores tradicionales tienen más dificultades para hacer frente a la carga, especialmente al procesar tareas de inteligencia artificial. Una alternativa son los chips fotónicos, donde la información se transmite mediante partículas de luz, pero controlarlas es mucho más difícil.
La base del nuevo enfoque es el trabajo con excitón-polaritones, partículas híbridas que combinan las propiedades de la luz y la materia. Si antes los científicos los controlaban mecánicamente, cambiando la distancia entre los elementos, ahora utilizan impulsos láser ultracortos. Estos cambian las propiedades de las partículas y permiten "conmutar" la luz en menos de una billonésima de segundo.
Para implementar el método, los investigadores integraron una capa semiconductora de grosor atómico en una guía de ondas especial y utilizaron un sistema óptico de observación mejorado. Esto permitió controlar el proceso sin interferir en la estructura del dispositivo.
Según los desarrolladores, la tecnología podría sentar las bases de moduladores ópticos y elementos lógicos para microcircuitos fotónicos. En los próximos 2 o 3 años, el equipo planea crear un prototipo de chip que pueda controlar la luz en puntos específicos. En el futuro, estas soluciones podrían utilizarse en supercomputadoras y equipos de telecomunicaciones.
