Investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) han comprobado
que un diamante de tamaño nanométrico puede operar como un interruptor
óptico ultra rápido que se puede controlar con luz. Además, el proceso
se desarrolla a temperatura ambiente.
Se acaba de publicar en la revista Nature Physics un estudio realizado por investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) donde se demuestra que un único nanodiamante puede funcionar como un interruptor óptico ultra rápido.
El
nanodiamante, que contiene una impureza de nitrógeno, se comporta como
un átomo artificial mucho más estable a temperatura ambiente que un
átomo real debido a que está encapsulado.
Los investigadores
descubrieron un mecanismo físico novedoso que permite controlar cómo el
diminuto diamante interactúa con la luz. Mientras que con la ayuda de un
láser verde se mantenía el estado excitado ‘on’, se observó que una
adecuada iluminación en el infrarrojo cercano actuaba como un medio
eficaz y rápido para apagarlo (estado ‘off’).
En base a este concepto simple, fueron capaces de modular al
nanodiamante óptico entre los estados on y off a velocidades
extremadamente altas, lo que demuestra su solidez y viabilidad para el
procesamiento veloz de información y operaciones de computación
cuántica.
Según los científicos, esta nueva técnica
contribuirá al desarrollo de futuros circuitos ópticos integrados así
como al procesamiento de información para computación cuántica.
Transistores electrónicos y ópticos
En
los últimos años los transistores electrónicos, dispositivos
semiconductores que amplifican y conmutan señales electrónicas, se han
convertido en un componente clave para la electrónica moderna, mejorando
considerablemente las tecnologías actuales debido al incremento
constante de la velocidad de procesamiento de información.
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| Representación artistica de un transistor óptico de una sola molécula. (Autor: Robert Lettow) |
El
transistor óptico, la versión fotónica del transistor electrónico, ha
logrado convertirse en un dispositivo esencial para el desarrollo del
procesamiento de señal óptica. El uso de fotones en lugar de electrones
no sólo se debe a que son más dinámicos, sino también a su poca
interacción con el medio ambiente, que permite un alto grado de
integración y realización de operaciones cuánticas.
Estudios
previos han demostrado que moléculas fluorescentes individuales pueden
funcionar como transistores ópticos con la única desventaja de que
trabajaban exclusivamente a temperaturas extremadamente bajas.
Estas
restricciones respecto a la temperatura hacen que estos transistores
ópticos sean difícilmente aplicables a la computación cuántica, pero el
nuevo estudio de los científicos del ICFO demuestra que se pueden
desarrollar a temperatura ambiente.
Fuente: Agencia SINC