Investigatores frustum tenuissimum cum circuito photonico integrato excogitaverunt, quo hiatus terahertz appellatus — inter 0.3 et 30 THz in spectro electromagnetico iacens — ad spectroscopiam et imaginationem adhiberi posset.
Hoc hiatum hodie est quasi zona technologica mortua, frequentias describens quae nimis celeres sunt pro hodiernis instrumentis electronicis et telecommunicationis, sed nimis tardae pro applicationibus opticis et imaginandi.
Nova autem scientificorum microplagula nunc eis permittit undas terahertz cum frequentia, longitudine undae, amplitudine et phase aptatas producere. Talis accurata gubernatio radiationem terahertz ad applicationes novae generationis in regno electronico et optico adhiberi permittere potest.
Opus, inter EPFL, ETH Turici et Universitatem Harvardianam perfectum, divulgatum est inCommunicationes Naturae.
Cristina Benea-Chelmus, quae investigationem in Laboratorio Photonicae Hybridae (HYLAB) apud Scholam Ingeniariam EPFL duxit, explicavit, quamquam undae terahertz antea in laboratorio productae sunt, modos priores imprimis in crystallis solidis ad frequentias rectas generandas nitebantur. Potius, usus in laboratorio suo circuiti photonici, ex lithio niobato facto et subtiliter in scala nanometrica a collaboratoribus apud Universitatem Harvardianam incisis, modum multo expeditiorem efficit. Usus substrati siliconis etiam instrumentum aptum ad integrationem in systemata electronica et optica reddit.
“Undas frequentiis altissimae generare difficillimum est, et paucissimae sunt artes quae eas cum singularibus formis generare possunt,” explicavit. “Nunc possumus formam temporalem exactam undarum terahertz excogitare – ut essentialiter dicamus, ‘Formam undae huic similis volo.’”
Ad hoc assequendum, laboratorium Benea-Chelmus dispositionem canalum, quae undarum duces appellantur, in microplagula ita designavit ut antennae microscopicae ad undas terahertz a luce e fibris opticis generatas transmittendas adhiberi possent.
“Quod instrumentum nostrum iam signo optico communi utitur vere commodum est, quia significat has novas lamellas cum laseribus traditis, quae optime operantur et optime intelleguntur, adhiberi posse. Significat instrumentum nostrum cum telecommunicationibus compatibile esse,” Benea-Chelmus confirmavit. Addidit instrumenta miniaturizata quae signa in ambitu terahertz mittunt et accipiunt munus magnum in systematibus mobilibus sextae generationis (6G) agere posse.
In mundo opticorum, Benea-Chelmus potentiam peculiarem videt in fragmentis lithii niobatis miniaturizatis in spectroscopia et imaginum arte. Praeterquam quod non ionizantes sunt, undae terahertz multo minoris energiae sunt quam multa alia genera undarum (velut radii X) quae nunc ad informationem de compositione materiae praebendam adhibentur – sive os sit sive pictura oleosa. Instrumentum compactum et non destructivum, sicut fragmentum lithii niobatis, ergo alternativam minus invasivam praebere posset technicis spectrographicis hodiernis.
“Fingere potes te radiationem terahertz per materiam quam te delectat mittere et eam analyzare ut responsionem materiae, secundum structuram molecularem, metiaris. Haec omnia ex instrumento minore quam caput sulfuris,” dixit illa.
Deinde, Benea-Chelmus in proprietatibus ducum undarum et antennarum microplagulae emendandis operam dare in animo habet, ut formas undarum cum amplitudinibus maioribus, frequentiis et ratibus decrescentiis subtilius adaptatis, excogitet. Etiam potentiam videt ut technologia terahertz in laboratorio suo evoluta utilis sit ad usus quanticos.
"Multae sunt quaestiones fundamentales tractandae; exempli gratia, interest nobis utrum tales microplagulas ad nova genera radiationis quanticae generanda uti possimus quae brevissimis temporibus manipulari possint. Tales undae in scientia quantica ad res quanticas moderandas adhiberi possunt," conclusit.
Tempus publicationis: XIV Februarii, MMXXIII
