Dra. Birgit Stiller (1) e Dr. Moritz Merklein (r) nos laboratórios óticos do Centro de Nanociência da Universidade de Sydney. Crédito:Universidade de Sydney
Cientistas da Austrália e da Europa deram um passo importante para remover elétrons "quentes" dos chips de dados que são a força motriz das telecomunicações globais.
Pesquisadores do Nano Institute da University of Sydney e do Instituto Max Planck para a Ciência da Luz dizem que os chips usam luz e som, ao invés de eletricidade, será importante para o desenvolvimento de tecnologia futura, como internet de alta velocidade, bem como tecnologia de radar e sensor. Isso vai exigir o fogo baixo, transmissão rápida de informações.
"À medida que aumenta a demanda por sistemas de informação de alta largura de banda, queremos estar à frente da curva para garantir que podemos inventar dispositivos que não superaquecem, têm baixos custos de energia e reduzem a emissão de gases de efeito estufa, "disse o Dr. Moritz Merklein do Grupo de Pesquisa Eggleton na Escola de Física e Sydney Nano.
A ideia é usar ondas sonoras, conhecidos como fônons, para armazenar e transferir informações que os chips recebem de cabos de fibra óptica. Isso permite que os chips operem sem a necessidade de elétrons, que produzem calor. A equipe foi a primeira no mundo a gerenciar com sucesso esse processo no chip.
Contudo, informações transferidas de cabos de fibra óptica para chips na forma de ondas sonoras decaem em nanossegundos, que não é longo o suficiente para fazer algo útil.
"O que fizemos foi usar pulsos de luz cuidadosamente sincronizados e sincronizados para reforçar as ondas sonoras no chip, "disse a Dra. Birgit Stiller, que se mudou da Universidade de Sydney para liderar um grupo de pesquisa independente no Instituto Max Planck para a Ciência da Luz na Alemanha.
"Mostramos pela primeira vez que atualizar esses fonons é possível e que as informações podem, portanto, ser armazenadas e processadas por muito mais tempo, " ela disse.
A autora principal, Dra. Birgit Stiller, do Centro de Nanociência da Universidade de Sydney. Crédito:Universidade de Sydney
Os cientistas cronometraram cuidadosamente os pulsos de luz para estender a vida útil das informações armazenadas nas ondas sonoras no chip em 300 por cento, de 10 nanossegundos a 40 nanossegundos.
A pesquisa, publicado no jornal Optica , foi feito em colaboração com o Centro de Física a Laser da Universidade Nacional da Austrália e o Centro de Nano Óptica da Universidade do Sul da Dinamarca.
"Pretendemos usar este método para estender o tempo que as informações permanecem no chip, "disse o Dr. Merklein, também do Institute of Photonics and Optical Science da University of Sydney.
Dr. Stiller disse:"Ondas acústicas em chips são uma forma promissora de armazenar e transferir informações.
"Até aqui, esse armazenamento era fundamentalmente limitado pela vida útil das ondas sonoras. Atualizar as ondas acústicas nos permite superar essa restrição. "
Professor Associado Christian Wolff, um colaborador do projeto da University of Southern Denmark, disse:"Teoricamente, este conceito pode ser estendido ao regime de microssegundos. "
Esta demonstração de prova de princípio abre muitas possibilidades para o processamento óptico de sinais, filtragem fina, sensoriamento de alta precisão e telecomunicações.
