Za tymi dokonaniami stoją inżynierowie z Holandii, którzy postanowili sprawdzić możliwości układów scalonych opartych na świetle. Te, sterowane z wykorzystaniem dźwięku, doprowadziły do otwarcia nowego rozdziału w badaniach. Może on zostać zwieńczony pojawieniem się na przykład wyjątkowo małych zegarów atomowych, które dawałyby możliwość nawigowania pojazdom pokroju satelitów i dronów.
Czytaj też: Kwantowa kostka Rubika vs fizycy. Ten pojedynek mógł mieć tylko jedno zakończenie
Artykuł na ten temat jest dostępny w Science Advances. Jego autorzy zwracają uwagę na kluczową rolę sterowania światłem za pomocą dźwięku w dokonaniu ostatnich postępów. Przedstawiciele Uniwersytetu w Twente skupili się na tzw. rozpraszaniu Brillouina. Wykorzystali później ultraselektywne filtry i asery o szerokości linii subhercowej. Jak podkreślają, wdrożone rozwiązania powinny zaprocentować w kontekście czysto naukowym, jak i komercyjnym. Co najważniejsze, udało się wreszcie przejść od warunków laboratoryjnych do realiów fabryki.
Rozpraszanie Brillouina wbrew pozorom nie jest pożądanym zjawiskiem, ponieważ za jego sprawą mogą pojawiać się problemy. Te dotyczą chociażby światłowodów, które na skutek interakcji ze światłem doświadczają komplikacji skutkujących ograniczeniem przenoszonej między punktami mocy.
Technologia stanowiąca alternatywę dla GPS może zapewniać wydajną nawigację dla satelitów czy dronów
Z drugiej strony, fizycy wiedzą też o potencjalnych korzyściach. Jedna z nich dotyczy kontrolowania światła za pośrednictwem dźwięku, co prowadzi do nowego sposobu przesyłania i przetwarzania informacji. W teorii mogłoby to oznaczać całkowicie nowatorskie podejście do tej kwestii, dlatego gra bez wątpienia toczy się o ogromną stawkę. Na papierze brzmi to genialnie, lecz rzeczywistość była dość brutalna, a opisywana koncepcja po prostu się nie sprawdzała.
Teraz sytuacja uległa zmianie. Autorzy najnowszych badań wykazali, że z wykorzystaniem niobianu litu można sprawić, że fale akustyczne będą kontrolowane za pośrednictwem światła. Członkowie zespołu badawczego postanowili przetestować tę koncepcję, dlatego użyli wzmacniacza Brillouina i lasera na układzie scalonym na bazie nowego materiału. Poza tym wdrożyli mikrofalowy procesor fotoniczny Brillouina, oddelegowany do filtrowania przychodzącego sygnału.
Czytaj też: Nawigacja w telefonie – jeśli źle jej używasz, ryzykujesz wysoki mandat
Efekt końcowy był tak obiecujący, że teraz inżynierowie mówią o projektowaniu niewielkich zegarów atomowych, które zostaną w przyszłości wykorzystane na potrzeby funkcjonowania układów nawigacyjnych w satelitach i dronach. Otwiera to drzwi do realizacji scenariusza, w którym znika konieczność stosowania konwencjonalnych rozwiązań, takich jak GPS. Wszystko to przy niższych kosztach i zredukowanych rozmiarach.