Científicos logran controlar la luz para producir nuevas tecnologías digitales

miércoles 30 de marzo de 2022

  • Investigadores del Centro ANID, Instituto Milenio MIRO– DFI Uchile publicaron en Physical Review Research los resultados de una investigación teórica y práctica que permitió controlar las partículas de luz (fotones). Esta área de estudio es fundamental para el desarrollo de dispositivos tecnológicos de última generación utilizando luz.

Transporte y atrapamiento de energía son problemas usuales en física, puesto que controlar la energía para poder enviarla y localizarla en lugares muy específicos es siempre una necesidad para la creación de nuevos dispositivos tecnológicos, un tema donde científicos de la Universidad de Chile y la Universidad de Lille en Francia lograron un importante avance utilizando la luz.

“En este trabajo exploramos la posibilidad de atrapar energía óptica en un extremo de una red fotónica, compuesta por fibras ópticas ordenadas geométricamente en el espacio”, dice Rodrigo Vicencio, académico del Departamento de Física (DFI) de la Universidad de Chile e investigador asociado al Instituto Milenio de Investigación en Óptica, MIRO.

Utilizando los laboratorios del DFI – Departamento de Física-  en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, lograron pasar de las propuestas teóricas a la comprobación experimental, donde crearon un modelo capaz de controlar los fotones (partículas de luz) en operaciones lógicas digitales en los dispositivos ópticos que se están testeando en diversos laboratorios del mundo para avanzar en tecnología fotónica y reemplazar en un futuro cercano a los dispositivos electrónicos.

Previo a este estudio se había demostrado que la energía puede quedar atrapada en los bordes de sistemas uni-dimensionales, “pero no para sistemas quasi-1D que es la dimensión estudiada por nosotros, la que tiene una disposición horizontal además de extensiones cortas en la dirección vertical”, agrega el Doctor Vicencio.

El proceso de investigación y experimentación tomó un año de trabajo, comenzando en enero de 2021 y publicándose en marzo de 2022, partiendo por el estudio teórico, siguiendo con un análisis numérico y luego la fase experimental.

Vicencio estuvo a cargo del estudio teórico-numérico, la fabricación de redes fotónicas, la medición de redes fotónicas, el análisis de resultados y la escritura del manuscrito; junto a él participaron Gabriel Cáceres (estudiante del Magíster DFI), quien propuso un modelo y estudio teórico-numérico;  Diego Guzmán (investigador postdoctoral DFI), quién trabajó en la fabricación de redes fotónicas; Luis Foa (también académico del DFI) y Alberto Amo (profesor de la Universidad de Lille, Francia), quienes estuvieron encargados del análisis de resultados y la escritura del manuscrito; además de Bastián Real (estudiante de Doctorado Lille, Francia) quien propuso el modelo y el estudio teórico-numérico.

El grupo continuará trabajando. “Estamos desarrollando un nuevo proyecto, que consiste en la búsqueda de Redes Fotónicas quasi-1D diversas en las que se pueda observar localización en sus bordes, además de la identificación de las simetrías necesarias para lograr este comportamiento en redes arbitrarias”, concluye Vicencio, quien es también investigador del Instituto Milenio MIRO.

Las conclusiones de este trabajo aparecieron en la publicación “Experimental observation of edge states in SSH-Stub photonic lattices” (“Observación experimental de estados de borde en redes fotónicas del tipo SSH-Stub”),  en la revista Physical Review Research.

Puedes leer el paper aquí.

Fuente: MIRO