Tweet

Nieuws/ Supersnel datatransport dankzij instelbare kwantumdruppel /reageer

Voor het eerst zijn wetenschappers erin geslaagd een kwantumdruppel te fabriceren waarvan de frequentie precies kan worden ingesteld. Daarmee ligt de weg open voor supersnel datatransport zonder dat temperatuurschommelingen nog langer een rol spelen.

BBPhotonics

Nadat de traditionele elektronische halfgeleider qua snelheid van datatransport zijn grenzen had bereikt, kwam het onderzoek naar optische halfgeleiders op gang. Het probleem bij deze is dat ze moeten worden gekoeld om fatsoenlijk te functioneren, en dat is duur. Daarom wordt er wereldwijd veel onderzoek verricht naar alternatieven.
Zo ook in het project BBPhotonics, onderdeel van het nationale onderzoeksprogramma Freeband. In BBPhotonics werken universiteiten en bedrijfsleven samen aan technische mogelijkheden voor ongebreideld dataverkeer. BBPhotonics gaat ervan uit dat de informatie-consument ongehinderd door technische infrastructuur altijd en overal, zoveel als hij wil, moet kunnen communiceren. Dat kan alleen als je supersnelle netwerken hebt. Glasvezelnetwerken zijn bijvoorbeeld snel, maar komen nog steeds uit in halfgeleiders die de data omzetten (elektronisch) en/of doorgeven (optisch). En daarmee wordt ofwel de vaart eruit gehaald, ofwel de kosten bereiken onacceptabele niveaus.

Vaste frequentie

Tenminste, dat was zo, want nu kan het materiaal waaruit de halfgeleider bestaat, worden verrijkt met kwantumdruppels die op een vaste frequentie opereren. En dat is belangrijk omdat data over licht wordt getransporteerd op een golflengte van 1,55 micron. Als eerste ter wereld heeft dr. Richard Nötzel nu met zijn team van de COBRA onderzoeksschool van TU Eindhoven een kwantumdruppel gecreëerd waarvan die frequentie precies kan worden ingesteld. Het grote voordeel van quantumdruppels is dat ze zich niks aantrekken van temperatuur. Dat was juist de bottleneck bij de traditionele optische halfgeleider, die als hij warm wordt, niet meer op de gewenste frequentie opereert. Met de programmeerbare kwantumdruppel heeft Nötzel iets in handen dat kan leiden ‘tot de ontwikkeling van ultieme apparaten qua snelheid en energieverbruik’.

Niet de gewenste golflengte

De theorie over de voordelen van kwantumdruppels stak in de jaren tachtig de kop op. De negentiger jaren leverden de eerste exemplaren op, maar ze werden tot op heden vooral vervaardigd van materiaal dat niet de gewenste golflengte voor optische datatransmissie opleverde. De keuze voor meerdere materialen (InP en InAs) in een volledig nieuw gelaagd fabricageproces maken het voor het eerst mogelijk de grootte van de kwantumdruppel, en daarmee ook zijn golflengte, te bepalen. Daarmee is de commerciële toepassing van kwantumdruppels in optische communicatiesystemen lichtjaren dichterbij gekomen.