Investigadores descubren el «santo grial» de la computación óptica

Mirando hacia el futuro, la computación óptica es una de varias tecnologías que está siendo considerada como un reemplazo de alta velocidad a la computación tradicional basada en electricidad.

Mientras que la computación cuántica es considerada por muchos como el futuro de la computación, la computación óptica es por el momento la más realista.

De hecho, ya existen componentes para la computación óptica. Sin embargo, aparatos aún más exóticos, como almacenamiento basado en luz, o un procesador compuesto por un transistor de luz, necesarios para construir por completo un ordenador óptico están por el momento fuera del alcance.

Un importante descubrimiento en la computación óptica podría ayudar a cambiar esto. Investigadores de la Universidad de California Berkley han desarrollado un nuevo método de meter luz en espacios extremadamente pequeños, un importante obstáculo con el que se enfrentaba la computación óptica. Previamente, los investigadores podían hacer que la luz entrara en espacios relativamente pequeños, tan pequeños como 200nm, 400 veces más pequeño que un cabello humano. Este tamaño ayuda a dictar el tamaño necesario para las fibras ópticas más pequeñas, que por varias razones tienen cinco veces este ancho, cerca de 1um.

Con el descubrimiento, los investigadores fueron capaces de recortar rayos de luz para que quepan en lugares de 10 nm, 20 veces más pequeño que antes. Este espacio es apenas cinco veces más ancho que una pieza de ADN, un tamaño que antes era impensable. Rubert Oulton, investigador asociado en el grupo que llevó a cabo la investigación, liderado por el profesor en ingeniería mecánica Xiang Zhang, declaró sobre el descubrimiento, «Ha habido mucho interés en reducir de tamaño los aparatos ópticos. Es el santo grial del futuro de las comunicaciones.«

El Sr. Oulton tiene la teoría de que el avance y la compresión serán la llave para los descubrimientos claves, debido a las propiedades de la electricidad y el magnetismo. Con la intención de lograr un ordenador óptico, necesitarías al menos algunos componentes eléctricos. Sin embargo, las escalas, ampliamente diferentes, de la electricidad y la luz significan que no interactúan con cortesía ni se comportan de la misma manera. Cree que al encoger la luz a ondas similares a la de los electrones en sistemas de computación, podrían ser descubiertos nuevos usos.

Después de detenerse en la investigación de la fotónica de superficie, el Sr. Oulton desarrolló un nuevo método – un sistema óptico híbrido, que consistía en un semiconductor muy delgado posicionado cerca de una placa delgada de plata. Normalmente, la luz viajaría a través del centro del alambre. Pero el nuevo diseño la luz viaja en la ranura muy pequeña entre el semiconductor y el soporte. Esto emite una onda de luz con un tamaño similar al de las ondas plamónicas de superficie, pero con una longevidad cercana a la de las ondas normales. La ondas de luz fueron capaces de llegar 100 veces más lejos que las ondas plasmóticas de superficie más avanzadas.

El efecto final se debe a la combinación entre el semiconductor y la plata que se comporta como un capacitador. La luz viaja en la ranura, excita a los electrones y crea una carga en las placas. Esta carga a su vez ayuda a alimentar la luz, ayudándola a viajar más lejos, en un efecto similar, pero no idéntico, a los plasmónicos de superficie. El Sr. Oulton se sorprendió con la simpleza del diseño. Declaró: «Es realmente una geometría muy simple y estoy sorprendido de que nadie lo haya pensado antes.»

Este método ofrecerá lo mejor de ambos mundos en términos de tamaño contra distancia de propagación, de acuerdo al profesor Zhang.

Al final, sin embargo, el Sr. Oulton cree que la investigación es un gran salto hacia el gran reto de la computación óptica – lograr la unidad entre la luz y la electricidad.

Fuente: Daily Tech

Foto: Mike Blogs