A equipe de MIT e parceiros desenvolveu um novo conjunto de dispositivos fot\u00f4nicos que projeta luz do chip para o espa\u00e7o livre de forma escal\u00e1vel. O avan\u00e7o permite controlar milhares de feixes de luz de uma s\u00f3 vez, acelerando interfaces entre mundo litest\u00e1tico e livre.<\/p>\n
Os pesquisadores criaram estruturas microsc\u00f3picas que se curvam para fora da superf\u00edcie do chip, chamadas de ski jumps de luz. Com elas, a emiss\u00e3o de laser pode ser direcionada com precis\u00e3o para o espa\u00e7o externo, sem depender de fios. O m\u00e9todo foi validado em demonstra\u00e7\u00f5es com imagens coloridas.<\/p>\n
O estudo envolve MIT, MITRE, Sandia National Laboratories, University of Arizona e parceiros, e foi publicado na Nature. Henry Wen, pesquisador visitante do RLE no MIT, \u00e9 co-l\u00edder do trabalho. O artigo registra a colabora\u00e7\u00e3o entre v\u00e1rias institui\u00e7\u00f5es.<\/p>\n
O projeto nasceu no Quantum Moonshot Program, conjunto entre MIT, University of Colorado Boulder, MITRE e Sandia para explorar qubits de diamante. A ideia \u00e9 interagir com milh\u00f5es de qubits com feixes de laser, algo dif\u00edcil com m\u00e9todos existentes.<\/p>\n
Os cientistas desenvolveram uma t\u00e9cnica de fabrica\u00e7\u00e3o que produz chips com estruturas que se curvam ao sair da superf\u00edcie. Essa curvatura, criada pela diferen\u00e7a de expans\u00e3o entre os materiais, permite emitir luz para o espa\u00e7o livre.<\/p>\n
As estruturas s\u00e3o formadas por camadas de sil\u00edcio nitreto e nitreto de alum\u00ednio. A mudan\u00e7a de temperatura gera tens\u00e3o que empurra cada estrutura para cima, como um term\u00f3stato mec\u00e2nico. A inova\u00e7\u00e3o de montagem foi crucial.<\/p>\n
Feixes de luz chegam aos ski jumps a partir de guias de onda no chip. Modula\u00e7\u00f5es r\u00e1pidas controlam o acendimento dos feixes, permitindo projetar padr\u00f5es luminosos no espa\u00e7o externo.<\/p>\n
Os pesquisadores demonstraram emiss\u00e3o de cores diferentes e, ajustando as frequ\u00eancias, alteraram a densidade de padr\u00f5es emitidos. Assim, \u00e9 poss\u00edvel criar imagens em espa\u00e7o livre com alta resolu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Com o n\u00edvel de miniaturiza\u00e7\u00e3o dos pontos de luz, o sistema pode gerar displays com milh\u00f5es de elementos. Os autores afirmam que os pixels atingem o limite f\u00edsico de tamanho poss\u00edvel.<\/p>\n
Al\u00e9m de displays de alta defini\u00e7\u00e3o, a tecnologia pode reduzir o tamanho de LiDARs, favorecer impress\u00e3o 3D com maior velocidade e apoiar rob\u00f3tica e computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica com qubits de diamante.<\/p>\n
O grupo pretende ampliar a escala do sistema, avaliar rendimento e uniformidade, al\u00e9m de projetar um conjunto maior para coletar luz de m\u00faltiplos chips. Tamb\u00e9m planejam testes de robustez dos dispositivos.<\/p>\n
Foram financiados pelo MITRE Quantum Moonshot Program, pelo Departamento de Energia dos EUA e pelo Center for Integrated Nanotechnologies. As informa\u00e7\u00f5es divulgadas indicam potencial para novas aplica\u00e7\u00f5es em lab-on-chip.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"