- Pesquisadores do MIT e parceiros desenvolveram uma nova classe de dispositivos fotônicos que projetam luz do chip para o espaço livre de forma escalável.
- O chip usa estruturas microscópicas que sobem da superfície, parecidas com ski jumps acesas, permitindo emitir milhares de feixes controlados simultaneamente.
- Com essa plataforma, foram projetadas imagens em cor plena, de detalhes muito pequenos, útil para displays compactos e óculos de realidade aumentada.
- A técnica também pode controlar qubits em computação quântica e abrir aplicações como lidars menores, impressão 3D mais rápida e computadores quânticos maiores.
- As estruturas são feitas com duas camadas de materiais diferentes (sítio nitride e nitride de alumínio), que curvam ao resfriar; o projeto recebeu apoio do MITRE Quantum Moonshot, do Departamento de Energia dos EUA e do Center for Integrated Nanotechnologies.
O MIT e parceiros desenvolveram um novo tipo de dispositivo fotônico capaz de projetar luz do chip para o espaço livre de forma escalável. A técnica permite que milhares de estruturas microscópicas emitam feixes de luz simultaneamente, com controle preciso.
Os pesquisadores divulgaram o avanço em Nature. O estudo envolve Henry Wen, Matt Saha, Andrew S. Greenspon, Matthew Zimmermann e outros especialistas do MIT, MITRE, Sandia e Universidade do Arizona. O objetivo é integrar chip e mundo externo de maneira eficiente.
Este trabalho surge do Quantum Moonshot Program, parceria entre MIT, University of Colorado Boulder, MITRE e Sandia. A ideia é interligar qubits de diamante por feixes de laser em grande escala.
Platforma escalável de emissão
As estruturas curvas, chamadas de ski jumps, ficam acima da superfície do chip. Guia-se a luz por bobinas moduladoras para liberar feixes controlados no espaço livre. O design utiliza silício nitreto e nitreto de alumínio.
Pintando com luz
A tecnologia permite projetar imagens coloridas em espaço livre, com densidade de pixels muito alta. Técnicos estimam que 30 mil pixels cabem na área de um único display comum, ampliando aplicações em displays e realidade aumentada.
Aplicações e próximos passos
A plataforma pode melhorar displays leves, LiDARs compactos, impressões 3D por laser e computadores quânticos com qubits de diamante. Pesquisadores planejam ampliar o sistema, testar durabilidade e capturar luz de mosaicos de chips.
Essas inovações receberam apoio do MITRE Quantum Moonshot, do DOE e do Center for Integrated Nanotechnologies. A equipe pretende ampliar a interfaciabilidade entre chip e mundo externo com novas versões.
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