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.
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.
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'.
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.
bron:Telematica instituut