Os materiais únicos, conhecidos como isoladores topológicos, são como fios que foram virados de dentro para fora, onde a corrente corre ao longo do lado de fora e o interior é isolado.
Os isoladores topológicos são importantes porque podem ser usados em projetos de circuitos que permitem que mais energia de processamento seja amontoado em um único espaço sem gerar calor, evitando assim o problema de superaquecimento hoje de circuitos menores e menores de hoje.
In their latest work, published in the journal NatureMaterials, the researchers demonstrated a new approach to create the materials that uses a novel, chained, honeycomb lattice design.
Os pesquisadores laser gravaram o design acorrentado e de favo de mel em uma amostra de sílica, o material comumente usado para fazer circuitos fotônicos.
Os nós no design permitem que os pesquisadores modulem a corrente sem dobrar ou esticar os fios fotônicos, um recurso essencial necessário para controlar o fluxo de luz e, portanto, informações em um circuito.
advertisementOs novos materiais fotônicos superam as desvantagens dos projetos topológicos contemporâneos que ofereciam menos recursos e controle, ao mesmo tempo em que suportam comprimentos de propagação muito mais longos para pacotes de informações, minimizando as perdas de energia.
Os pesquisadores prevêem que a nova abordagem de design introduzida pelos isoladores topológicos bimórficos levará a um afastamento das técnicas tradicionais de modulação, aproximando a tecnologia da computação à luz um passo mais perto da realidade.
Os isoladores topológicos também podem um dia levar à computação quântica, pois suas características podem ser usadas para proteger e aproveitar bits frágeis de informações quânticas, permitindo assim o poder de processamento centenas de milhões de vezes mais rápido do que os computadores convencionais de hoje.
Os pesquisadores confirmaram suas descobertas usando técnicas avançadas de imagem e simulações numéricas.
"Os isoladores topológicos bimórficos introduzem uma nova mudança de paradigma no projeto de circuitos fotônicos, permitindo o transporte seguro de pacotes de luz com perdas mínimas", diz Georgios Pyrialakos, pesquisador de pós -doutorado da Faculdade de Optics e Photonics da UCF e autor do estudo do estudo.
As próximas etapas para a pesquisa incluem a incorporação de materiais não lineares na treliça que podem permitir o controle ativo das regiões topológicas, criando assim caminhos personalizados para pacotes leves, diz Demetrios Christodoulides, professor do College of Optics and Photonics and Studor da UCF, co-autor.
A pesquisa foi financiada pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa;o Escritório de Pesquisa Naval IniciativaMultidisciplinar da Universidade;o Escritório da Força Aérea de Pesquisa Científica IniciativaMultidisciplinar da Universidade;o u.S.Fundação Nacional de Ciências;A divisão de matemática e ciências físicas da Fundação Simons;o W.M.Fundação Keck;a Fundação Binacional dos EUA-Israel;você.S.Laboratório de Pesquisa da Força Aérea;o Deutsche Forschungsgemein-Schaft;e o Alfried Krupp von Bohlen e a Fundação Halbach.
Study authors also included Julius Beck,Matthias Heinrich, and Lukas J.Maczewsky with the University of Rostock;Mercedeh Khajavikhan with the University of Southern California; and Alexander Szameit with the University of Rostock.
Christodoulides recebeu seu doutorado em ótica e fotônica da Universidade Johns Hopkins e ingressou na UCF em 2002.Pyrialakos recebeu seu doutorado em ótica e fotônica da Universidade de Aristóteles de Thessaloniki - Grécia e ingressou na UCF em 2020.
