Gli scienziati di Big Blue hanno spiegato a Nature la loro idea di fotonica applicata ai semiconduttori. Si prospettano sviluppi pratici interessanti.
Gli scienziati di Ibm hanno creato un dispositivo per l’impiego della luce al posto dell’elettricità nelle connessioni dei componenti elettronici.
Si sta configurando, quindi, una indubbia svolta nella computeristica, che diovrebeb portare a miglioramenti nelle prestazioni dei computer e di altri sistemi elettronici.
Ne hanno parlato alla rivista americana Nature del 3 novembre gli stessi ricercatori Ibm del Watson Research Center di Yorktown Heights (New York), che hanno descritto come sono stati in grado di rallentare la luce a meno di un trecentesimo della sua velocità abituale dirigendola verso un canale composto da silicio perforato, noto come “guida d’onda a cristallo fotonico”.
Il design del dispositivo consente di variare la velocità della luce semplicemente applicando una corrente elettrica alla guida d’onda.
Il rallentamento della luce in condizioni di laboratorio è già nelle corde degli scienziati da qualche anno, ma il traguardo di adesso è il controllo della velocità della luce su chip utilizzando normale silicio con tecnologie micro e nanoelettroniche standard.
Anche perché il contenimento delle dimensioni del dispositivo, l’impiego di semiconduttori standard e la capacità di controllare meglio la cosiddetta “luce lenta” possono far applicare la tecnologia alla produzione di circuiti di comunicazione ottici integrabili nei pc.
Il problema fondamentale è rendere i componenti di una siffatta rete ottica capaci di garantire un eccellente controllo sul segnale luminoso su dimensioni molto piccole.
Per farlo, gruppo di ricerca di Big Blue ha utilizzato una guida d’onda a cristallo fotonico, ovvero un sottile frammento di silicio punteggiato da griglie regolari di fori che hanno l’effetto di diffondere il fascio di luce. Dimensione e schema dei fori attribuiscono al materiale un indice di rifrazione elevato. Ovvero, maggiore è l’indice, più lenta la luce. Riscaldare localmente la guida d’onda con una debole corrente elettrica altera l’indice di rifrazione consentendo di variare rapidamente la velocità della luce entro un intervallo particolarmente ampio.
E l’area in cui agisce il dispositivo di Ibm è di dimensioni microscopiche. La circostanza dovrebbe abilitare alla realizzazione di circuiti ottici complessi non molto più grandi dei circuiti a semiconduttori, a cui si aggiunge il fatto che i processi di fabbricazione utilizzati per approntare questo dispositivo sono disponibili in quasi tutti gli impianti di produzione di semiconduttori.
Le capacità evidenziate nell’articolo di Nature possono essere applicate per creare una varietà di componenti nanofotonici come linee di ritardo ottiche, buffer ottici e persino memorie ottiche, tutti elementi essenziali per costruire computer collegati da potenti reti di comunicazione ottiche.
