(Phys.org) — Alors que la demande de capacités de calcul et de communication augmente, l'infrastructure mondiale de communication a du mal à suivre le rythme, étant donné que les signaux lumineux transmis par les lignes à fibres optiques doivent encore être traités électroniquement, créant un goulot d'étranglement dans les réseaux de télécommunications.

Alors que l'idée de développer un transistor optique pour contourner ce problème séduit les scientifiques et les ingénieurs, elle est aussi restée une vision insaisissable, malgré des années d'expériences avec diverses approches. Maintenant, Les chercheurs de l'Université McGill ont pris une part importante, un premier pas vers cet objectif en montrant une nouvelle façon de contrôler la lumière dans les nanocristaux semi-conducteurs connus sous le nom de « points quantiques ».

Dans les résultats publiés en ligne récemment dans la revue Lettres nano , Doctorant Jonathan Saari, Le professeur Patanjali (Pat) Kambhampati et ses collègues du Département de chimie de McGill montrent que la modulation tout optique et la fonctionnalité logique booléenne de base - étapes clés du traitement et de la génération de signaux - peuvent être obtenues en utilisant des entrées d'impulsions laser pour manipuler la mécanique quantique. état d'un nanocristal semi-conducteur.

"Nos résultats montrent que ces nanocristaux peuvent former une toute nouvelle plate-forme pour la logique optique, " dit Saari. " Nous en sommes encore aux balbutiements, mais cela pourrait marquer une étape importante vers les transistors optiques. »

Les points quantiques sont déjà utilisés dans des applications allant du photovoltaïque, aux diodes électroluminescentes et aux lasers, à l'imagerie biologique. Les dernières découvertes du groupe Kambhampati pointent vers un nouveau domaine important d'impact potentiel, basé sur la capacité de ces nanocristaux à moduler la lumière dans un schéma de déclenchement optique.

"Ces résultats démontrent la preuve du concept, " dit Kambhampati. " Maintenant, nous travaillons à étendre ces résultats aux appareils intégrés, et de générer des portes plus complexes dans l'espoir de fabriquer un véritable transistor optique."

Les résultats s'appuient sur un article de 2009 du groupe de recherche de Kambhampati en Lettres d'examen physique . Ce travail a révélé des propriétés d'amplification de la lumière inédites et uniques aux points quantiques, qui sont des sphéroïdes de taille nanométrique avec des propriétés optiques dépendantes de la taille, comme l'absorption et la photoluminescence.