p Os cientistas descobriram novas partículas que podem estar no cerne de uma futura revolução tecnológica baseada em circuitos fotônicos, levando a super rápido, computação baseada em luz. p A tecnologia de computação atual é baseada em eletrônicos, onde os elétrons são usados ​​para codificar e transportar informações.

p Devido a algumas limitações fundamentais, como perda de energia por meio de aquecimento resistivo, espera-se que os elétrons eventualmente precisem ser substituídos por fótons, levando a computadores futurísticos baseados em luz que são muito mais rápidos e mais eficientes do que os eletrônicos atuais.

p Os físicos da Universidade de Exeter deram um passo importante em direção a esse objetivo, como eles descobriram novas partículas de meia-luz de meia-matéria que herdam algumas das características notáveis ​​do grafeno.

p Esta descoberta abre a porta para o desenvolvimento de circuitos fotônicos usando essas partículas alternativas, conhecido como polaritons Dirac sem massa, para transportar informações em vez de elétrons.

p Polaritons Dirac emergem em metassuperfícies de favo de mel, que são materiais ultrafinos que são projetados para ter uma estrutura em nanoescala, muito menor que o comprimento de onda da luz.

p Uma característica única das partículas de Dirac é que elas imitam partículas relativísticas sem massa, permitindo-lhes viajar com muita eficiência. Este fato torna o grafeno um dos materiais mais condutores conhecidos pelo homem.

p Contudo, apesar de suas propriedades extraordinárias, é muito difícil controlá-los. Por exemplo, no grafeno, é impossível ligar / desligar correntes elétricas usando potencial elétrico simples, dificultando assim a potencial implementação do grafeno em dispositivos eletrônicos.

p Essa desvantagem fundamental - a falta de sintonia - foi superada com sucesso de uma maneira única pelos físicos da Universidade de Exeter.

p Charlie-Ray Mann, o autor principal do artigo publicado em Nature Communications , explica:"Para o grafeno, geralmente é necessário modificar a estrutura do favo de mel para alterar suas propriedades, por exemplo, esticando a estrutura do favo de mel, o que é extremamente difícil de fazer de forma controlada. "

p "A principal diferença aqui é que os polaritons de Dirac são partículas híbridas, uma mistura de componentes de luz e matéria. É essa natureza híbrida que nos apresenta uma maneira única de ajustar suas propriedades fundamentais, manipulando apenas seu componente de luz, algo que é impossível fazer no grafeno. "

p Os pesquisadores mostram que, ao incorporar a metassuperfície em favo de mel entre dois espelhos refletivos e alterar a distância entre eles, pode-se ajustar as propriedades fundamentais dos polaritons de Dirac de uma forma simples, forma controlável e reversível.

p "Nosso trabalho tem implicações cruciais para os campos de pesquisa da fotônica e das partículas de Dirac, "acrescenta Dr. Eros Mariani, investigador principal do estudo.

p "Mostramos a capacidade de desacelerar ou mesmo interromper as partículas de Dirac, e modificar sua estrutura interna, sua quiralidade, em termos técnicos, o que é impossível de fazer no próprio grafeno "

p "As conquistas de nosso trabalho constituirão um passo fundamental ao longo da revolução do circuito fotônico."

p O estudo "Manipulando polaritons Dirac tipo I e tipo II em metassuperfícies de favo de mel embebidas em cavidade" (DOI:10.1038 / s41467-018-03982-7) foi publicado em Nature Communications .