חידושים בתחום המיתוג האופטי ייחשפו בכנס OASIS
28 פברואר, 2015
המחקרים החדשים מתחום האופטיקה הקוונטית שיוצגו בכנס OASIS, מתארים מתגים מהירים מסוג חדש, ומעלים את האפשרות שתעשיית המוליכים למחצה יכולה לשנות את פניה - מכיוון בלתי צפוי
המחקרים מתחום האופטיקה הקוונטית שיוצגו בכנס OASIS, מתארים מתגים מסוג חדש, ומעלים את האפשרות שתעשיית המוליכים למחצה תשנה את פניה
אחד מהמושבים המיוחדים שייערך בכנס OASIS השבוע במלון דויד אינטרקונטיננטל בתל-אביב (בימים ג' ד', 3-4.3.2015), יוקדש לתחום המחקר החזיתי של אופטיקה קוונטית. המושב מאורגן על-ידי פרופ' דוד גרשוני, ראש המכון למצב מוצק בטכניון וחתן פרס לנדאו לשנת 2014 בתחום הפיסיקה. הפרס הוענק לגרשוני על עבודתו שהדגימה שיזור בין שני פוטונים מהתקן המבוסס על מוליך למחצה.
פרופי גרשוני סיפר ל-Techtime שבמהלך המושב באופטיקה קוונטית יינתנו ארבע הרצאות אשר יציגו כמה חידושים בתחום זה, אשר לדעתו יהיה בעל השפעה מרחיקת-לכת על תעשיות הפוטוניקה והאלקטרואופטיקה. ההרצאה הראשונה תהיה של פרופ' עידו וקס מהמעבדה לננו-פוטוניקה באוניברסיטת מרילנד שבקולג' פארק.
הוא יציג תוצאות עדכניות של מחקר שבו הצליח לתאר מתג אופטי המבוסס על מהוד אופטי זעיר המכיל נקודה קוונטית של מוליך למחצה. המתג האופטי הזה נשלט למעשה על-ידי פוטון בודד.
גרשוני: "המחקר בתחומי האופטיקה הקוונטית אינו חדש, אולם לאחרונה אנחנו רואים ששימושים הנובעים מהתחום הזה פותחים אפיקים טכנולוגיים חדשניים. המחקר של וקס הינו אחד שכזה".
אמה שמידגל העומדת לסיים את הדוקטורט שלה במעבדת המחקר של פרופ' גרשוני בטכניון. היא תדווח על מחקר ניסיוני המדגים שימוש ושליטה בקיוביט חדש במוליכים למחצה, קיוביט הנקרא "אקסיטון אפל" (Dark Exciton).
המחקר הישראלי שעשוי לייצר אלקטרוניקה חדשה
המושג אקסיטון-בהיר במוליכים למחצה מתייחס בדרך-כלל לעירור אלקטרוני שנוצר מבליעת פוטון. הפוטון מעורר אלקטרון מפס הערכיות לפס ההולכה. ניתן להסתכל על המקום הפנוי שנותר בפס הערכיות כעל חלקיק טעון חיובית ("חור"). החור והאלקטרון בפס ההולכה יוצרים מעין "אטום-מימן" במוליך למחצה הנקרא אקסיטון.
אקסיטון אפל נוצר מחור ואלקטרון אשר כיוון הספין שלהם כזה שהוא איננו ניתן ליצירה על-ידי בליעת פוטון. שמידגל תראה שלמרות היותו אפל, ניתן לקרוא, לכתוב ולשלוט במצבו של האקסיטון האפל באמצעות פולסי אור קצרים שמשכם פיקושנייה (מליונית של מיליונית השנייה).
היתרון בקיוביט החדש הוא בכך שזמן החיים שלו וזמן הקוהרנטיות שלו ארוכים מאד. יישומם של קיוביטים אלה בהתקני מוליכים למחצה המהווים כיום את התשתית התעשייתית לכל טכנולוגיית התקשורת האופטיקה והמחשוב הוא יתרון חשוב. יתרון שעשוי לאפשר יישום של קיוביטים אלה בעתיד הלא רחוק.
מה קורה כאשר משלבים סיליקון ויהלום
מרצה נוסף מחו"ל הינו פרופסור פדור ילסקו מאוניברסיטת אולם שבגרמניה. ילסקו נחשב לאחד החוקרים הבולטים בעולם העוסקים בחקר מרכזי צבע ביהלום. עד כה עסקו המחקרים בתחום זה בעיקר במרכזים המבוססים על פגם ביהלום הנוצר כאשר אטום חנקן מגיב עם מקום אטומי בגביש היהלום בו חסר אטום פחמן ( (nitrogen-vacancy center).
היתרון של מרכזים אלה הוא בכך שניתן לקטב את הספין האלקטרוני והגרעיני שלהם באמצעות אור, ושזמני הקוהרנטיות שלהם ארוכים מאד גם בטמפרטורת החדר. ספינים אלה מתנהגים כסיביות קוואנטיות (קיוביטים) בחומר גבישי, ולכן נחשבים כמועמדים לשמש אבני הבניין של טכנולוגיות עתידיות המבוססות על עיבוד מידע קוונטי.
מצב הסיבית (הספין האלקטרוני או הגרעיני) ניתן לקריאה באמצעות אור, והכתיבה והשליטה במצבה מבוצעת באמצעות קרינת מיקרוגל. פרופסור ילסקו יתאר מחקר חדשני אשר בו הקיוביט ביהלום מבוסס על מרכזי צבע בהם אטום הסיליקון מחליף את אטום החנקן. למרכזים אלה יש יתרונות בהשוואה למרכזי ה NV והעניין בהם הוא רב.
כמו-כן, פרופ' רועי עוזרי ממכון וייצמן יציג מחקר חדש אשר בו הוא מדגים פיזור קוהרנטי של אור ממערכים קטנים של אטומים קרים המתגבשים באופן ספונטני בטמפרטורה אולטרא נמוכה שאליה הוא מקרר אותם.
פורסם בקטגוריות: events , חדשות , מדע
כתבות נוספות העשויות לעניין אותך
