La fotónica de silicio promete reducir el consumo de energía y aumentar el rendimiento de la computadora. Para abandonar el flujo de electrones y cambiar a fotones, es necesario de una forma u otra, armonizar la interacción de los fotones con los materiales de los chips y desarrollar muchas formas nuevas de controlarlos.
Sin embargo, primero es necesario aumentar la densidad de energía de la “luz”, ralentizándola con pérdidas mínimas. Lo que han logrado los científicos de China .
En uno de los últimos números de la revista Nano letras, un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen de la Academia de Ciencias de China informó que habían creado un metamaterial que podría ralentizar la luz 10.000 veces, con una pérdida del 20% en comparación con intentos anteriores.
Esto significa que la luz viaja a través del chip (canal) con menor absorción y baja dispersión. Esto aumenta significativamente la eficiencia energética y reduce la generación de calor, mientras que el aumento de la densidad de energía mediante el efecto de ralentización de la luz ofrece palancas tangibles para controlar la señal luminosa; esto ya se puede utilizar en problemas aplicados, dicen los investigadores.
Los científicos pudieron lograr este resultado utilizando una superficie especialmente estructurada. Se colocaron obleas de silicio de 100 nm una tras otra en forma de una estructura reticular periódica. Desempeñaron el papel de resonadores, cambiando las amplitudes y fases de la señal de entrada.
Al mismo tiempo, una propiedad importante del metamaterial era la capacidad de “empujar” fotones desde el interior del material hacia su superficie, lo que prácticamente no producía absorción. Además, los fotones individuales dispersos se devolvieron a la dirección deseada con ayuda de estructuras vecinas, lo que también redujo las pérdidas y permitió un mejor aprovechamiento de la luz incidente (señal).