ابداع روش جدید انتقال اطلاعات ۱۰۰۰ بار سریع تر از کابل

انتقال ۱۰۰ گیگابیت اطلاعات با استفاده از «لیزر آبشار کوانتومی تراهرتز» هزاربار سریع‌تر از انتقال آن با کمک کابل اترنت است.

اشعه‌های تراهرتز در فضایی بین اشعه مایکروویو و امواج نور مادون قرمز وجود دارند که به آن «شکاف تراهرتز» گفته می‌شود. برای استفاده از نور در شکاف تراهرتز لیزرها باید به سرعت ماژول بندی شوند یا به عبارتی به سرعت روشن و خاموش شوند یا حدود ۱۰۰ میلیارد لار در ثانیه پالس بفرستند.

مهندسان دانشگاه لیدز با همکاری دانشگاه ناتینگهام با ترکیب نور و قدرت امواج صوتی روشی برای استفاده از نور در شکاف تراهرتز یافته اند.

جان کانینگهام استاد دانشگاه لیدز در این باره می‌گوید: این پژوهشی جالب بود. در حال حاضر سیستم‌های موجود برای ماژول بندی لیزرآبشاری کوانتومی با برق فعال می‌شود اما این سیستم محدودیت‌هایی دارد. استفاده از برق سرعت ماژول بندی را می کاهد. اما مکانیسمی که به تازگی ساخته ایم به امواج صوتی متکی است.

الکترون همزمان با گذر از بخش اپتیکی لیزر آبشار کوانتومی، از مجموعه چاه‌های کوانتومی نیز می‌گذرد که در آنها سطح الکترون کم می‌شود و یک پروتون (پالس انرژی نور) منتشر می‌شود.

یک الکترون می‌تواند چند فوتون بتاباند و این همان فرایندی است که طی عملیات ماژول بندی انجام می‌شود.

محققان به جای استفاده از دستگاه‌های الکترونیکی خارجی از امواج صوتی استفاده کردند تا چاه‌های کوانتومی موجود در لیزر آبشار کوانتومی را مرتعش کنند که در اثر برخورد پالس از لیزر دیگری روی فیلم آلومینیومی ایجاد می‌شود. این امر سبب می‌شود فیلم منبسط و منقبض شده و در نتیجه موج مکانیکی از طریق لیزر آبشار کوانتومی ارسال شود.

نتایج این تحقیق در حوزه فیزیک و مهندسی و اکتشاف واکنش امواج صوت و نور تراهرتز کاربرد دارد و در نشریه Nature Communication منتشر شده است.