Chip que emite luz torcida multiplica transmissão de dados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/10/2012

O segredo para torcer a luz no interior de um chip está em minúsculos anéis com ranhuras internas cuidadosamente espaçadas.
[Imagem: Miss Yue Zhang]

Fazendo a luz rodopiar

Cientistas conseguiram produzir luz torcida no interior de um chip.

A luz torcida - ou luz trançada - é um tipo de luz que não viaja em linha reta, mas em uma espiral, no formato de um parafuso.

Seu nome técnico é luz MAO, a sigla de momento angular orbital - veja detalhes na reportagem:

• Luz torcida: cientistas torcem e retorcem a luz

Esse tipo de luz vem sendo gerada usando lentes e placas de meia-onda, sendo um mecanismo extremamente eficiente para codificar e transmitir informações.

Recentemente, pesquisadores demonstraram que um feixe de luz torcida pode transportar 2,5 terabits de dados por segundo.

Chip que emite luz torcida

Agora, Xinlun Cai e uma equipe de pesquisadores britânicos e chineses conseguiram condensar toda a tecnologia para manipular o momento angular orbital da luz dentro de um chip.

O dispositivo é mais de 1.000 vezes menor do que menor emissor de luz MAO já criado.

A descoberta deverá acelerar muito a viabilização prática da tecnologia, que já se mostrou extremamente eficiente em condições de laboratório.

Segundo os pesquisadores, a luz torcida poderá dar um impulso sem precedentes na tecnologia de comunicação e na optoeletrônica, que explora a possibilidade de trocar dados no interior dos chips usando luz em vez de eletricidade.

Microanéis ressonantes

O segredo para torcer a luz no interior de um chip está em minúsculos anéis com ranhuras internas cuidadosamente espaçadas.

Os microanéis captura a luz e a fazem girar em seu interior, antes de escapar.

Na mecânica quântica, essa manipulação é associada com o momento angular orbital dos fótons. Em vez de se moverem em linha reta, os fótons na luz torcida "orbitam" ao redor do eixo imaginário do feixe de luz.

A luz não sai dos anéis exatamente como um parafuso, mas como um vórtice, lembrando mais o formato de um ciclone.

Quando a luz torcida interage com a matéria, ela exerce uma força rotacional, impondo um torque sobre a matéria que pode ser explorado para manipular partículas muito pequenas - são as chamadas pinças ópticas.

Informações clássicas e quânticas

E é possível dar mais do que uma pequena "torcidinha" na luz.

Também pode-se torcê-la em diferentes graus, o que pode ser usado para codificar informações.

Isso permite que uma quantidade muito maior de dados seja transmitida em um único feixe de luz, aumentando muito a capacidade dos links de fibra óptica.

Na verdade, fótons individuais podem usar esses diferentes graus de torção para representar bits quânticos, já que uma partícula individual de luz pode estar girando no sentido horário e no sentido anti-horário ao mesmo tempo.

Assim, a luz torcida poderá eventualmente servir para transferir informações no interior de um processador quântico.

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