(Phys.org) —A medida que aumenta la demanda de capacidad informática y de comunicación, la infraestructura de comunicaciones global lucha por mantener el ritmo, Dado que las señales de luz transmitidas a través de líneas de fibra óptica aún deben procesarse electrónicamente, creando un cuello de botella en las redes de telecomunicaciones.

Si bien la idea de desarrollar un transistor óptico para solucionar este problema es atractiva para científicos e ingenieros, también ha sido una visión esquiva, a pesar de años de experimentos con varios enfoques. Ahora, Los investigadores de la Universidad McGill han tomado una paso temprano hacia este objetivo al mostrar una nueva forma de controlar la luz en los nanocristales semiconductores conocidos como "puntos cuánticos".

En resultados publicados en línea recientemente en la revista Nano letras , Candidato a doctorado Jonathan Saari, El profesor Patanjali (Pat) Kambhampati y sus colegas del Departamento de Química de McGill muestran que la modulación totalmente óptica y la funcionalidad lógica booleana básica, pasos clave en el procesamiento y generación de señales, se pueden lograr utilizando entradas de pulso láser para manipular la mecánica cuántica. estado de un nanocristal semiconductor.

"Nuestros hallazgos muestran que estos nanocristales pueden formar una plataforma completamente nueva para la lógica óptica, ", dice Saari." Todavía estamos en las etapas iniciales, pero esto podría marcar un paso significativo hacia los transistores ópticos ".

Los puntos cuánticos ya se utilizan en aplicaciones que van desde la energía fotovoltaica, a diodos emisores de luz y láseres, a las imágenes biológicas. Los últimos hallazgos del grupo Kambhampati apuntan hacia una nueva área importante de impacto potencial, basado en la capacidad de estos nanocristales para modular la luz en un esquema de puerta óptica.

"Estos resultados demuestran la prueba del concepto, ", Dice Kambhampati." Ahora estamos trabajando para extender estos resultados a dispositivos integrados, y generar puertas más complejas con la esperanza de hacer un verdadero transistor óptico ".

Los hallazgos se basan en un artículo de 2009 del grupo de investigación de Kambhampati en Cartas de revisión física . Ese trabajo reveló propiedades de amplificación de luz previamente no observadas exclusivas de los puntos cuánticos, que son esferoides de tamaño nanométrico con propiedades ópticas dependientes del tamaño, tales como absorción y fotoluminiscencia.