Al emitir fotones desde un punto cuántico en la parte superior de una micropirámide, Los investigadores de la Universidad de Linköping están creando una fuente de luz polarizada para cosas como pantallas de computadora que ahorran energía y comunicaciones a prueba de escuchas telefónicas.

La luz polarizada, donde todas las ondas de luz oscilan en el mismo plano, forma la base de la tecnología, como las pantallas LCD en computadoras y televisores, y cifrado cuántico avanzado. Normalmente, esto es creado por luz normal no polarizada que pasa a través de un filtro que bloquea las ondas de luz no deseadas. Al menos la mitad de la luz emitida y por lo tanto una cantidad igual de energía, se pierde en el proceso.

Un método mejor es emitir luz polarizada directamente en la fuente. Esto se puede lograr con puntos cuánticos, cristales de material semiconductor tan pequeños que producen fenómenos mecánicos cuánticos. Pero hasta ahora sólo han logrado una polarización que es demasiado débil o difícil de controlar.

Un grupo de investigación de materiales semiconductores dirigido por el profesor Per Olof Holtz presenta ahora un método alternativo en el que se forman puntos cuánticos asimétricos de un material de nitruro con indio en la parte superior de pirámides microscópicas de seis lados. Con estos, han logrado crear luz con un alto grado de polarización lineal, en promedio 84%. Los resultados se publican en la revista Nature. Luz:ciencia y aplicaciones .

"Estamos demostrando una nueva forma de generar luz polarizada directamente, con un vector de polarización predeterminado y con un grado de polarización sustancialmente mayor que con los métodos lanzados anteriormente, "Dice el profesor Holtz.

En experimentos, Se utilizaron puntos cuánticos que emiten luz violeta con una longitud de onda de 415 nm, pero, en principio, los fotones pueden adquirir cualquier color dentro del espectro visible variando la cantidad de indio metálico.

"Nuestros cálculos teóricos apuntan al hecho de que una mayor cantidad de indio en los puntos cuánticos mejora aún más el grado de polarización, "dice el lector Fredrik Karlsson, uno de los autores del artículo.

La micropirámide se construye mediante crecimiento cristalino, capa de átomo por capa de átomo, del material semiconductor nitruro de galio. Sobre esto se colocan un par de capas de nanopartículas en las que también se incluye el indio metálico. Desde el punto cuántico asimétrico así formado en la parte superior, las partículas de luz se emiten con una longitud de onda bien definida.

Los resultados de la investigación abren posibilidades, por ejemplo, para diodos emisores de luz polarizados más eficientes energéticamente en la fuente de luz para pantallas LCD. Como los puntos cuánticos también pueden emitir un fotón a la vez, esta es una tecnología muy prometedora para el cifrado cuántico, una tecnología en crecimiento para comunicaciones a prueba de escuchas telefónicas.