A pesar del uso generalizado de líneas de comunicación óptica con transceptores y láseres, el procesamiento de datos totalmente óptico sigue siendo un misterio celosamente guardado. Un nuevo estudio realizado por un equipo de científicos de Rusia y Gran Bretaña ayudará a avanzar en este camino. uno de los misterios fundamentales de la fuerte interacción entre la luz y las moléculas orgánicas.
Los productos orgánicos han interesado a los científicos por una razón. La evolución de los organismos terrestres está indisolublemente ligada a la interacción con la luz. ¡Y conectado muy fuertemente! El conocimiento de las leyes fundamentales de estas conexiones ayudará a lograr grandes avances en el desarrollo de la electrónica basada en materiales orgánicos. Los LED, los láseres y las cada vez más populares pantallas OLED son sólo algunas de las industrias que podrían acelerar su crecimiento con nuevos conocimientos.
Un equipo de científicos del Laboratorio de Fotónica Híbrida de Skoltech y de la Universidad de Sheffield (Reino Unido) logró un gran avance en la comprensión de los fenómenos de interacción fuerte de la luz con moléculas orgánicas. Los principios de acoplamiento fuerte ofrecen oportunidades únicas para el procesamiento de información totalmente óptica sin la pérdida significativa de velocidad y energía de la señal cuando se convierte en corriente, como ocurre hoy. Este estudio es el tema de un artículo en Nature Communications Physics (el texto en inglés está disponible gratuitamente en ).
Al igual que en estudios anteriores sobre las fuertes interacciones de la luz (fotones) con la materia, los científicos estudiaron la "mezcla" de fotones con excitación electrónica de moléculas o excitones. La interacción de fotones con cuasipartículas (excitones) da lugar a la aparición de otras cuasipartículas (polaritones). Los polaritones combinan la alta velocidad de propagación de la luz y las propiedades electrónicas de la materia. En pocas palabras, el fotón, por así decirlo, se materializa y adquiere propiedades cercanas a las del electrón. Con esto ya !
Basado en polariton, es posible crear un transistor que funcione y, en el futuro, un procesador. Un ordenador de este tipo no necesitará sensores de emisión y fotoconversión, que tienen una eficiencia y un rendimiento bajos, y el equipo de Skoltech ha puesto hoy fin al misterio de las interacciones de polaritones.
“Se sabe por experimentos que cuando los polaritones se condensan en materia orgánica, se produce un cambio brusco en las propiedades espectrales, y este cambio siempre conduce a un aumento en la frecuencia de los polaritones. Este es un indicador de procesos no lineales que ocurren en el sistema, como por ejemplo el cambio de color de un metal cuando se calienta”.
El grupo analizó los datos experimentales y estableció las principales dependencias del cambio de frecuencia de los polaritones con respecto a los parámetros más importantes de la interacción de la luz con las moléculas orgánicas. Por primera vez se ha descubierto una fuerte influencia de la transferencia de energía entre moléculas vecinas sobre las propiedades no lineales de los polaritones. Esto reveló la fuerza impulsora detrás de los polaritones. Conociendo la naturaleza del mecanismo, es posible desarrollar la teoría y confirmarla con experimentos prácticos, por ejemplo, conectar varios condensados de polariton en un solo circuito para construir procesadores de polariton.
Fuente: 3dnews.ru