Investigadores de la Universidad de Purdue han creado una onda de espín cuántico para la luz. Esta puede ser un portador de información para futuras nanotecnologías, pero con un giro único: solo fluyen en una dirección.
El artículo "Ondas de giro maxwellianas unidireccionales", de Todd Van Mechelen y Zubin Jacob se ha publicado en la revista de acceso abierto Nanofotónica.
Las tecnologías de la información a nanoescala se basan en la manipulación de partículas como electrones y fotones. El electrón, que es el portador de carga electricidad, es un fermión, mientras que el fotón, que es el transmisor de información a larga distancia, es un bosón..
La diferencia más importante entre un fermión y un bosón es literalmente cómo "giran". Aunque el espín del electrón se utiliza ampliamente en nanotecnologías comerciales, como las memorias magnéticas, el espín óptico se ha convertido recientemente en un grado fundamental de libertad en nanofotónica con posiblesaplicaciones en fibra óptica, plasmónica, resonadores e incluso metrología cuántica. Esta explosión de investigación sobre el espín óptico se debe a las características notables de las ondas electromagnéticas fuertemente confinadas. En la nanoescala, el espín y la dirección del movimiento de la luz están intrínsecamente vinculados entre sí.
Los investigadores utilizaron muchos diseños para lograr este comportamiento, en particular, una interfaz de medios girotrópicos simétricos de espejo, ilustrada en la figura adjunta. La girotropía es una forma de respuesta material a las ondas de luz que transfieren el comportamiento de giro de los electrones a los fotonesflechas circulares.
"Nuestra investigación abre la posibilidad de nuevas aplicaciones en las que los dispositivos comunican información en una dirección pero la bloquean completamente en la inversa. Esto es importante para el funcionamiento seguro de los dispositivos de alta potencia, así como para reducir la interferencia entre señales electromagnéticas transmitidas / recibidasdesde antenas de telefonía móvil ", dijo Zubin Jacob.
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