Investigadores del Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos NRL desarrollaron una nueva técnica que podría permitir futuros avances en tecnología cuántica.
La técnica exprime puntos cuánticos, pequeñas partículas hechas de miles de átomos, para emitir fotones individuales partículas individuales de luz con exactamente el mismo color y con posiciones que pueden estar separadas por menos de una millonésima parte de un metro.
"Este avance podría acelerar el desarrollo de tecnologías de información cuántica y computación inspirada en el cerebro", dijo Allan Bracker, químico de NRL y uno de los investigadores del proyecto.
Para que los puntos cuánticos se "comuniquen" interactúen, tienen que emitir luz a la misma longitud de onda. El tamaño de un punto cuántico determina esta longitud de onda de emisión. Sin embargo, al igual que no hay dos copos de nieve iguales, no hay dos puntos cuánticostienen exactamente el mismo tamaño y forma, al menos cuando se crean inicialmente.
Esta variabilidad natural hace que sea imposible para los investigadores crear puntos cuánticos que emitan luz exactamente a la misma longitud de onda [color], dijo el físico del NRL Joel Grim, el investigador principal del proyecto.
"En lugar de hacer que los puntos cuánticos sean perfectamente idénticos para empezar, luego cambiamos su longitud de onda envolviéndolos con óxido de hafnio cristalizado con láser", dijo Grim. "La envoltura retráctil aprieta los puntos cuánticos, lo que desplaza su longitud de onda en unde manera muy controlable "
Si bien otros científicos han demostrado la "sintonización" de las longitudes de onda de puntos cuánticos en el pasado, esta es la primera vez que los investigadores lo han logrado precisamente en longitud de onda y posición.
"Esto significa que podemos hacerlo no solo para dos o tres, sino para muchos puntos cuánticos en un circuito integrado, que podría usarse para computación óptica, en lugar de eléctrica", dijo Bracker.
La gran variedad de experiencia investigadora y activos científicos en NRL le permitió al equipo probar varios enfoques para lograr este avance de puntos cuánticos en un período de tiempo relativamente corto.
"NRL tiene instalaciones internas para el crecimiento de cristales, fabricación de dispositivos y mediciones ópticas cuánticas", dijo Grim. "Esto significa que podríamos coordinar de inmediato nuestros esfuerzos para centrarnos en mejorar rápidamente las propiedades del material".
Según Grim y Bracker, este hito en la manipulación de puntos cuánticos podría sentar las bases para futuros avances en una serie de áreas.
"El nuevo método de NRL para ajustar la longitud de onda de los puntos cuánticos podría permitir nuevas tecnologías que utilicen las extrañas propiedades de la física cuántica para la computación, la comunicación y la detección", dijo Bracker. "También puede conducir a la computación 'neuromórfica' o inspirada en el cerebrobasado en una red de pequeños láseres "
Las aplicaciones en las que el espacio y la eficiencia energética son factores limitantes también pueden beneficiarse de este enfoque innovador, dijeron los investigadores.
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Materiales proporcionado por Laboratorio de Investigación Naval . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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