Abstracto

Acoplamiento de la electrónica y la fotónica: aplicaciones

 Nikolas Thomas (Australia)

Esta mini revisión se basa en un breve estudio de la interfaz entre el acoplamiento de la electrónica y la fotónica. El control de la luz y el calor en límites termodinámicos abre nuevas y provocativas oportunidades para los campos de rápida acumulación de la química polaritónica y la óptica cuantitativa a escala infinitesimal desde una perspectiva teórica y computacional. La revisión sigue notables demostraciones experimentales que ahora alcanzan rutinariamente el límite de acoplamiento fuerte de la luz y la materia. En la química polaritónica, numerosos fragmentos se acoplan inclusive a un modo de fotón único, mientras que, en el campo de la nanoplasmónica, se puede lograr un acoplamiento fuerte en el límite de un solo fragmento. Sin embargo, los enfoques teóricos para abordar estas pruebas son más recientes y provienen de una variedad de campos que entrelazan nuevos desarrollos en la química cuantitativa y la electrodinámica cuantitativa de manera similar. Revisamos estos últimos desarrollos y enfatizamos las características comunes entre estos dos límites diferentes, manteniendo un enfoque en las herramientas teóricas utilizadas para deconstruir estas dos clases de sistemas. En definitiva, se ha presentado una nueva perspectiva sobre la necesidad y el camino hacia la interfusión, formal y computacional, de dos de las hipótesis más destacadas y ganadoras del Premio Nobel en el campo de la química y la medicina: la electrodinámica y la hipótesis de la estructura electrónica (función de la consistencia). En este trabajo se ha presentado un caso de cómo una descripción cuántica exhaustiva de la luz y la materia que trate a los electrones, fotones y fonones sobre la misma base cuantizada desenredará nuevos elementos en la dinámica química controlada por pulsos, la opto-mecánica, la nanofotónica y muchos otros campos que utilizan electrones, fotones y fonones. El transporte de datos a través de cables eléctricos cortos está limitado tanto por el ancho de banda como por la densidad de potencia, lo que crea un cuello de botella en el rendimiento de los microchips semiconductores en los sistemas informáticos modernos, desde los teléfonos móviles hasta los centros de datos a gran escala. Estas limitaciones se pueden superar utilizando comunicaciones ópticas basadas en sistemas electrónico-fotónicos a escala de chip.