La esencia de la tecnología, donde un objeto tarda un momento en responder a la energía que se le aplica, es un elemento básico de dibujos animados como Roadrunner, donde los personajes se escapan de los acantilados y pasan un momento en el aire antes de caer.
Los científicos esperan que su descubrimiento, detallado en un estudio publicado por Fotónica de la naturaleza , conducirá al desarrollo de tecnologías más interesantes, como moduladores de señal para haces de terahercios THz, que es parte del espectro electromagnético entre la luz visible / infrarroja y la radio / microondas.
El silicio se usa ampliamente para enviar señales de microondas para comunicaciones móviles, pero es muy pobre para enviar señales de luz visible. El equipo descubrió que las impurezas estándar que se rocían en chips de computadora ordinarios para hacer transistores pueden controlar el flujo de fotones THz lejosmás eficiente que casi cualquier otra cosa. Esto tiene el doble beneficio de permitir potencialmente un nuevo método de comunicación de chip a chip con silicio, actualmente solo posible con materiales mucho más caros, pero también empujando las comunicaciones móviles a una frecuencia mucho más alta y permitiendo la transmisiónde más datos.
El efecto de modulación de la señal funciona mediante el uso de dos o más fotones, cada uno de los cuales podría pasar directamente por el silicio sin obstáculos, y solo cuando llegan juntos se absorben. El primer fotón actúa como un interruptor: su presencia o ausencia determinalo que les sucederá a los demás. El problema es que el segundo fotón tiene que ser casi simultáneo con el primero, lo que significa que la intensidad de los haces debe ser realmente alta. Los investigadores intentaron usar fotones THz en lugar de los fotones infrarrojos utilizados en todos los anterioresintentos, y descubrieron que podían cambiar con una intensidad miles de veces menor que nunca.
El profesor Ben Murdin, de la Universidad de Surrey, dijo: "Es como cuando Wile E. Coyote persigue al Roadrunner y sale del borde de un acantilado; siempre hay un momento antes de que la física se despierte y se dé cuenta de que tiene demasiado".energía potencial y cae. Durante este 'tiempo de coyote' como lo llaman los jugadores a veces algo más puede tener efecto como un cohete o una piedra o un salto. Así es exactamente como funciona el Principio de Incertidumbre de Heisenberg aquí: hay un poco de 'tiempo de coyote 'después del primer golpe de fotón en el que la molécula no sabe qué energía se supone que tiene, pero cuanto más energía intenta ignorar, menos tiempo de coyote tiene disponible.
"Descubrimos que con el tiempo de corazo de silicio de terahercios de luz es mucho, mucho más tiempo, lo que significa que este tipo de interruptor de fotones es mucho más eficiente que cualquier otra cosa que sepamos. Los resultados muestran que el silicio puede tener una vida completamente nueva, proporcionandonuevas formas de controlar la información con luz en lugar de corriente eléctrica, lo que significa computadoras mucho más rápidas y comunicaciones de mayor ancho de banda ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Surrey . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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