Computación óptica consigue inspirarse en las alas de mariposa

Investigadores de la Universidad Swinburne de Australia y el alemán Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg han desarrollado cristales artificiales con propiedades ópticas únicas que podrían conducir a avances en la computación cuántica y las telecomunicaciones. Su inspiración? Las gloriosas alas verdes de la Callophyrs Rubi mariposa.

Para desarrollar la próxima generación de chips ópticos , los científicos requieren la capacidad de controlar la luz a escala nanométrica. Divisores de haz que dirigen el flujo de luz en base a la polarización lineal ya existen, pero los dispositivos similares basados ​​en la polarización circular serían un componente importante para muchos diseños de chips ópticos. Hasta ahora, este dispositivo no ha existido.

Las alas de la mariposa Callophyrs Rubi contienen una serie de interconectados, a nano-escala de muelles en espiral. Es este constructo que da la Callophrys Rubí su color verde brillante, que ha suministrado un modelo para el desarrollo del nuevo cristal fotónico.

"El divisor de haz de cristal fotónico que hemos hecho es un componente óptico fundamental utilizado para controlar la luz polarizada", explica el Dr. Mark Turner de la Universidad de Swinburne. "En concreto lo que hace a nuestro dispositivo único, es su capacidad de trabajar directamente con polarización circular a escala microscópica."

Los científicos utilizan la nanotecnología laser 3D para construir el dispositivo de cristal fotónico con las alas de la mariposa como concepto de diseño. El resultado es un prisma microscópico que contiene más de 750.000 nanobastones polímero. Cuando la luz es enfocada sobre este divisor de haz que se refleja en, o se transmite a través de, función de su polarización.

"El hecho de que el dispositivo es tan pequeño (menor que el ancho de un cabello humano) es la promesa de que muchos de estos dispositivos microscópicos podrían ser embalados en un pequeño 'chip óptico,' al igual que un chip electrónico," dice el Dr. Turner. "Este paso es esencial para la transferencia de muchas aplicaciones de laboratorio basados ​​en un producto mundo real.

Aparte de las aplicaciones en teleportación cuántica y la computación óptica cuántica en los estados de polarización circular se puede utilizar para realizar operaciones cuánticas, las nuevas capacidades que ofrece el divisor de haz de cristal fotónico también podría conducir a un mejor ancho de banda de Internet y la detección química.

"La detección biológica y química a menudo mide la polarización de una muestra para deducir lo que la muestra es", dice el Dr. Turner. "La polarización circular puede proporcionar detalles sobre la simetría de la muestra y se utiliza para detectar ciertas biomoléculas complejas."
La investigación se publica en la revista Nature Photonics . Fuente: La Conversación