Primul cristal fotonic în timp: lumina poate fi acum controlată în picosecunde
Un material complet optic schimbă proprietățile luminii terahertz de 1.000 de ori mai rapid decât electronica de azi. Deschide drumul spre calculatoare optice și laseri complet noi.
O echipă de fizicieni francezi și germani a construit primul cristal fotonic în timp complet optic, o structură capabilă să schimbe modul în care lumina se comportă în domeniul terahertz cu o viteză de ordinul picosecundelor, adică miliardimi dintr-o miliardime de secundă. Este prima dată când acest tip de material funcționează integral cu lumină, fără componente electronice intermediare.
Cercetarea a fost realizată de specialiști de la École Polytechnique, Collège de France, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) și laboratorul Albert Fert al Thales, sub coordonarea doctorandului Tingwen Guo și a profesorilor Yannis Laplace și Marco Schiró. Studiul a fost publicat pe 31 iulie 2026 în revista Nature, deci a trecut prin evaluarea altor cercetători din domeniu.
Cum funcționează
Un cristal fotonic obișnuit are proprietăți optice fixe în spațiu. Varianta „în timp” schimbă aceste proprietăți foarte rapid, în timp, ceea ce permite manipularea luminii într-un mod imposibil până acum. Echipa a folosit sursa laser cu electroni liberi TELBE de la HZDR, un instrument specializat capabil să genereze impulsuri terahertz extrem de intense, pentru a demonstra efectul experimental. Domeniul terahertz în care lucrează materialul este de aproximativ 1.000 de ori mai rapid decât frecvențele folosite de electronica actuală.
Un rezultat notabil e reducerea la jumătate a disipării fotonilor față de variantele teoretice anterioare, un pas necesar pentru ca astfel de cristale să poată fi folosite practic, nu doar demonstrate în laborator.
Ce urmează
Aplicațiile vizate includ calculatoare optice ultrarapide, sisteme de comunicații mult mai rapide și adaptabile, imagistică medicală avansată și o nouă generație de laseri reglabili în terahertz, o bandă de frecvențe greu de controlat până acum.
Cercetătorii spun clar că rezultatul e un prototip experimental validat, nu un produs. Rămân de rezolvat creșterea numărului de fotoni captați în cristal și amplificarea semnalului, pași necesari înainte ca ideea să ajungă la un laser terahertz practic.
Sursă: ScienceDaily