¿Qué es un aislante topológico óptico?
El equipo dirigido por el profesor Mordechai Segev del Instituto Tecnológico Technion-Israel y el equipo del profesor Alex Sazamit de la Universidad de Jena en Alemania utilizó una serie de "panales" en forma de espiral, un nuevo tipo de El "aislante topológico óptico" se demostró en el laboratorio mediante "guías de ondas" dispuestas en una estructura de rejilla, que guían la luz como los cables guían la electricidad. En una estructura reticular de "panal", cada guía de ondas tiene sólo una décima parte del grosor de un cabello humano, la luz está topológicamente protegida; incluso si existen imperfecciones, la luz fluye ininterrumpidamente. "La protección topológica significa que la luz no detecta la presencia de defectos y fluye a su alrededor", explicó Segfer. La idea de protección topológica no se desarrolló originalmente para la luz, sino para los electrones que fluyen en la materia sólida. Sin embargo, Mikkel Rechtsman y Yonatan Palautnik del Instituto Tecnológico Technion-Israel han aportado protección topológica a la fotónica utilizando una serie de guías de ondas que interactúan y haciendo que las guías de ondas sean espirales en lugar de lineales. "La naturaleza helicoidal de la guía de ondas rompe la simetría, por lo que en la dirección de avance la guía de ondas gira en el sentido de las agujas del reloj y en la dirección de atrás la guía de ondas gira en el sentido contrario a las agujas del reloj", dijo Rechtsman. "En nuestros experimentos, es necesario evitar la dispersión no deseada de las ondas. Luz Trabajando juntos, científicos israelíes y alemanes han desarrollado con éxito el primer "aislante topológico óptico", un nuevo dispositivo que canaliza la luz a través de una rejilla única de "guía de onda" que puede reducir la dispersión durante la transmisión. Los científicos afirman que las últimas investigaciones serán de gran beneficio para el desarrollo de la industria óptica. La investigación se publica en el último número de la revista Nature. A medida que las computadoras continúan funcionando más rápido y los chips se vuelven más compactos, existe un deseo creciente de contar con dispositivos cada vez más pequeños para manipular la luz. Pero a medida que estos dispositivos se hacen más pequeños, las imperfecciones en el proceso de fabricación pueden provocar que la luz se mueva de forma errática e impredecible. Se necesitan urgentemente nuevas tecnologías para evitar la dispersión causada por diversas imperfecciones en la transmisión de la luz. El equipo dirigido por el profesor Mordecai Segev del Instituto Tecnológico Technion-Israel y el equipo del profesor Alex Sazamit de la Universidad de Jena en Alemania utilizaron una serie de estructuras de rejilla en forma de "panal" en espiral (que guían la luz como si fuera un cable). electricidad), se demostró en el laboratorio un nuevo "aislante topológico óptico". En una estructura reticular de "panal", cada guía de ondas tiene sólo una décima parte del grosor de un cabello humano, la luz está topológicamente protegida; incluso si existen imperfecciones, la luz fluye ininterrumpidamente. "La protección topológica significa que la luz no detecta la presencia de defectos y fluye a su alrededor", explicó Segfer. La idea de protección topológica no se desarrolló originalmente para la luz, sino para los electrones que fluyen en la materia sólida. Sin embargo, Mikkel Rechtsman y Yonatan Palautnik del Instituto Tecnológico Technion-Israel han aportado protección topológica a la fotónica utilizando una serie de guías de ondas que interactúan y haciendo que las guías de ondas sean espirales en lugar de lineales. "La naturaleza helicoidal de la guía de ondas rompe la simetría, por lo que hacia adelante la guía de ondas gira en el sentido de las agujas del reloj y hacia atrás la guía de ondas gira en el sentido contrario a las agujas del reloj", dijo Rechtsman. "En nuestros experimentos, esto es necesario para evitar la dispersión no deseada de la luz. "Los aisladores topológicos ópticos prometen proporcionarnos una nueva plataforma para explorar y comprender la protección topológica. Por ejemplo, todos los experimentos que eran difíciles o imposibles de realizar con materia sólida ahora son posibles utilizando la luz. Se espera que el nuevo concepto se convierta en una parte importante de la industria de las comunicaciones fotónicas y se espera que el campo de los superconductores ópticos nos proporcione una nueva plataforma para explorar y comprender la protección topológica. Por ejemplo,. Este descubrimiento también significa que los científicos han dado un paso más hacia la computación fotónica y la computación cuántica. La industria óptica está en el corazón de la informática y las comunicaciones modernas, lo que permite transmitir rápidamente grandes cantidades de datos a través de fibra óptica.