Los materiales únicos, conocidos como aisladores topológicos, son como cables que se han vuelto de adentro hacia afuera, donde la corriente corre por el exterior y el interior está aislado.
Los aisladores topológicos son importantes porque podrían usarse en diseños de circuitos que permiten una mayor potencia de procesamiento en un solo espacio sin generar calor, evitando así el problema de sobrecalentamiento de los circuitos más pequeños de hoy.
In their latest work, published in the journal NatureMETROaterials, the researchers demonstrated a new approach to create the materials that uses a novel, chained, honeycomb lattice design.
El láser de los investigadores grabó el diseño encadenado de panal en una muestra de sílice, el material comúnmente utilizado para hacer circuitos fotónicos.
Los nodos en el diseño permiten a los investigadores modular la corriente sin doblar o estirar los cables fotónicos, una característica esencial necesaria para controlar el flujo de luz y, por lo tanto, la información en un circuito.
advertisementEl nuevo material fotónico supera los inconvenientes de los diseños topológicos contemporáneos que ofrecían menos características y control, al tiempo que admite longitudes de propagación mucho más largas para los paquetes de información al minimizar las pérdidas de energía..
Los investigadores imaginan que el nuevo enfoque de diseño introducido por los aisladores topológicos bimórficos conducirá a una desviación de las técnicas de modulación tradicionales, acercando la tecnología de la computación basada en la luz un paso más cerca de la realidad.
Los aisladores topológicos también podrían algún día conducir a la computación cuántica, ya que sus características podrían usarse para proteger y aprovechar los bits de información cuántica frágiles, lo que permite la potencia de procesamiento cientos de millones de veces más rápido que las computadoras convencionales de hoy en día.
Los investigadores confirmaron sus hallazgos utilizando técnicas de imagen avanzadas y simulaciones numéricas.
"Los aisladores topológicos bimórficos introducen un nuevo cambio de paradigma en el diseño de circuitos fotónicos al permitir el transporte seguro de paquetes de luz con pérdidas mínimas", dice Georgios Pyrialakos, un investigador postdoctoral con la Facultad de óptica y Fotónica de la UCF y el autor principal del estudio y el autor del estudio y el estudio del estudio..
Los próximos pasos para la investigación incluyen la incorporación de materiales no lineales en la red que podrían permitir el control activo de las regiones topológicas, creando así vías personalizadas para paquetes de luz, dice Demetrios Christodoulides, profesor de la Facultad de óptica y Fotónica de la UCF y co-autor de estudios de estudio..
La investigación fue financiada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa;la Oficina de Iniciativa UniversitariaMETROultidisciplinaria de la Oficina de Investigación Naval;la Oficina de Investigación Científica de Investigación Científica de la Iniciativa UniversitariaMETROultidisciplinaria de la Fuerza Aérea;el u.S.Fundación Nacional de Ciencia;La división de matemáticas y ciencias físicas de la Fundación Simons;la W.METRO.Fundación Keck;la Fundación de Ciencias Binacional de los Estados Unidos;U.S.Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea;el deutsche forschungsgemein-schaft;y la Fundación Alfried Krupp von Bohlen y Halbach.
Study authors also included Julius Beck,METROatthias Heinrich, and Lukas J.METROaczewsky with the University of Rostock;METROercedeh Khajavikhan with the University of Southern California; and Alexander Szameit with the University of Rostock.
Christodoulides recibió su doctorado en óptica y fotónica de la Universidad Johns Hopkins y se unió a UCF en 2002.Pyrialakos recibió su doctorado en óptica y fotónica de la Universidad Aristóteles de Thessaloniki - Grecia y se unió a UCF en 2020.
