La Universitat Politècnica de València (UPV) participa, a través de su Centro de Tecnología Nanofotónica (NTC), en PHENOMEN, un proyecto europeo de ciencia excelente financiado por el programa FET Open de Horizon2020 que aspira a establecer las bases de una nueva tecnología de la información.
Para ello, PHENOMEN propone la construcción de fuentes y detectores de fonones -vibraciones mecánicas de la materia- controlados por medios ópticos a partir de la combinación de las tecnologías fotónica, mecánica y electrónica, todas ellas a escala nano.
El proyecto está liderado por el Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) y, junto a la UPV, lo integran también el Consiglio Nazionale delle Ricerche y la Università Politecnica delle Marche, ambos italianos; el Centro de Investigación Tecnológica VTT de Finlandia; la Université des Sciences et Technologie de Lille (Francia) y la empresa francesa MENAPiC S.A.S.
Mejoras a través del uso de todas partículas fundamentales de la materia
En la actualidad, para procesar la información en los sistemas de computación o comunicación, se utilizan dos tipos de partículas: el electrón, que porta la electricidad, y el fotón, que porta la luz. Por un lado, los electrones son útiles para el almacenamiento de información (por ejemplo, en memorias RAM), mientras que los fotones lo son para enviarla a largas distancias y a alta velocidad (es el caso de las fibras ópticas).
"Sin embargo", apunta Alejandro Martínez Abietar, investigador del NTC-UPV, "en la materia tenemos más partículas fundamentales, de forma que, si las usáramos, podríamos mejorar nuestras capacidades de procesado más allá de lo conseguido con electrones y fotones".
Por ello, el objetivo de PHENOMEN es aprovechar todo el potencial que brindan los fonones, controlar su generación y detección y poder manipularlos para utilizarlos como una tercera partícula en el procesamiento de la información.
Un sistema completamente innovador y de un alcance impredecible
Alejandro José Martínez Abietar, investigador del NTC-UPV destaca que la implementación del uso de fonones en un chip como transportadores de información es completamente innovadora y sienta las bases de una nueva tecnología, cuyo impacto es "difícil de predecir en este momento, tal y como ocurrió cuando el hombre empezó a usar electrones o fotones. El uso de fonones en chips abrirá una nueva puerta en el procesado de información y puede ser fundamental en la realización de redes cuánticas. Además, los fonones ya están ahí por el mero hecho de que la materia tenga una cierta temperatura, ¿por qué no usarlos?"
Redes de mayor velocidad y sensores ultra-precisos para la detección de masas, fuerzas o carga en la nanoescala
Entre sus futuras aplicaciones, la nueva tecnología permitiría contar con redes de comunicación de mayor velocidad y gran eficiencia, y facilitaría también el procesado de señales de radiofrecuencia en chips ópticos. Así mismo, este novedoso sistema también podría generar sensores ultra-precisos para la detección de masas, fuerzas o carga en la nanoescala.
En el marco del proyecto PHENOMEN, el NTC-UPV centrará su labor en el diseño y fabricación de chips optomecánicos de silicio y su caracterización. A este respecto, cabe señalar que el NTC es uno de los pocos centros europeos con capacidad para construir estos chips, fundamentales tanto para la conversión de fotones (luz) en fonones (vibración) como para la realización del proceso inverso.
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