(Phys.org) — Con l'aumento della domanda di capacità di elaborazione e comunicazione, l'infrastruttura di comunicazione globale fatica a tenere il passo, poiché i segnali luminosi trasmessi attraverso le linee in fibra ottica devono ancora essere elaborati elettronicamente, creando un collo di bottiglia nelle reti di telecomunicazioni.

Mentre l'idea di sviluppare un transistor ottico per aggirare questo problema è allettante per scienziati e ingegneri, è rimasta anche una visione sfuggente, nonostante anni di esperimenti con vari approcci. Ora, I ricercatori della McGill University hanno preso un significativo, primo passo verso questo obiettivo, mostrando un nuovo modo per controllare la luce nei nanocristalli semiconduttori noti come "punti quantici".

Nei risultati pubblicati di recente online sulla rivista Nano lettere , Dottorando Jonathan Saari, Il Prof. Patanjali (Pat) Kambhampati e i colleghi del Dipartimento di Chimica di McGill mostrano che la modulazione completamente ottica e la funzionalità logica booleana di base - passaggi chiave nell'elaborazione e nella generazione di segnali - possono essere ottenuti utilizzando input di impulsi laser per manipolare la meccanica quantistica stato di un nanocristallo semiconduttore.

"I nostri risultati mostrano che questi nanocristalli possono formare una piattaforma completamente nuova per la logica ottica, " dice Saari. "Siamo ancora nelle fasi nascenti, ma questo potrebbe segnare un passo significativo verso i transistor ottici".

I punti quantici sono già utilizzati in applicazioni che vanno dal fotovoltaico, ai diodi emettitori di luce e ai laser, all'imaging biologico. Le ultime scoperte del gruppo Kambhampati puntano verso una nuova importante area di potenziale impatto, basato sulla capacità di questi nanocristalli di modulare la luce in uno schema di gating ottico.

"Questi risultati dimostrano la prova del concetto, " dice Kambhampati. "Ora stiamo lavorando per estendere questi risultati ai dispositivi integrati, e per generare gate più complessi nella speranza di realizzare un vero transistor ottico."

I risultati si basano su un documento del 2009 del gruppo di ricerca di Kambhampati in Lettere di revisione fisica . Quel lavoro ha rivelato proprietà di amplificazione della luce precedentemente inosservate uniche per i punti quantici, che sono sferoidi di dimensioni nanometriche con proprietà ottiche dipendenti dalle dimensioni, come assorbimento e fotoluminescenza.