Cientistas criam primeiro cristal de tempo fotônico totalmente óptico
Experimento de equipes da França e da Alemanha, publicado na Nature, controla propriedades da luz terahertz em trilionésimos de segundo e abre caminho para computação óptica ultrarrápida.
Por Redação tech & talk · Curadoria assistida por IA, revisão humana
Pesquisadores da École Polytechnique e do Collège de France, na França, em parceria com o centro alemão Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), anunciaram a criação do primeiro cristal de tempo fotônico totalmente óptico do mundo. O feito, publicado na revista Nature no fim de julho, inaugura uma nova forma de controlar a luz na faixa do terahertz — região do espectro situada entre as micro-ondas e o infravermelho.
O que é um cristal de tempo fotônico
Cristais convencionais têm estrutura que se repete no espaço. Um cristal de tempo fotônico, por sua vez, é um material cujas propriedades ópticas são moduladas de forma periódica no tempo, em escalas ultrarrápidas. No experimento, o sistema consegue alternar drasticamente as constantes ópticas do material em escala de picossegundo — um trilionésimo de segundo, segundo a divulgação do HZDR e do portal Phys.org.
Foto: reprodução/hzdr.de
Para chegar lá, a equipe construiu um metamaterial plasmônico que combina ouro e semicondutor, acionado por uma fonte de laser terahertz de altíssima intensidade. O experimento usou a fonte superradiante TELBE, instalada no HZDR, na Alemanha, capaz de levar o sistema a um regime inédito de interação entre luz e matéria nessa faixa do espectro.
Perdas cortadas pela metade
Um dos resultados mais celebrados é prático: o dispositivo reduziu em mais de 50% as perdas de fótons terahertz, um dos principais obstáculos para o uso dessa faixa de frequência em aplicações reais, conforme destacou a cobertura do Tech Times. A radiação terahertz é promissora justamente por atravessar materiais opacos à luz visível sem os riscos da radiação ionizante, mas sempre esbarrou na dificuldade de gerar, guiar e amplificar o sinal com eficiência.
Aplicações no horizonte
Entre os desdobramentos possíveis apontados pelos pesquisadores estão a computação óptica ultrarrápida, novos sistemas de telecomunicações, avanços em imagens médicas e, no futuro, novos tipos de laser terahertz. A capacidade de ligar e desligar propriedades da luz sob demanda — intensidade ou frequência, por exemplo — em trilionésimos de segundo é vista como um bloco de construção para tecnologias que hoje só existem no papel.
O trabalho, assinado por Tingwen Guo e colegas, ainda é ciência de base: não há produto à vista no curto prazo. Mas, para a fotônica, a demonstração tem peso histórico — é a primeira vez que a chamada dimensão temporal de um cristal é dominada de forma totalmente óptica em laboratório.