Investigadores de Harvard desarrollaron un chip que transmite datos por ondas de sonido

Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard han desarrollado un chip que permite la transmisión de datos a través de ondas de sonido. Es la primera vez que en un chip se mostró el control y la modulación de las ondas acústicas con un campo eléctrico.

“Las ondas acústicas son prometedoras como portadores de información en el chip para el procesamiento de información clásica y cuántica, pero el desarrollo de circuitos integrados acústicos se ha visto obstaculizado por la incapacidad de controlar las ondas acústicas de una manera escalable y de baja pérdida”, indicó Marko Loncar, Profesor Tiantsai Lin de Ingeniería Eléctrica en SEAS, en la nota de prensa.

Además, Loncar señaló cuál es el mayor avance que pueden lograr con este chip. “En este trabajo, demostramos que podemos controlar las ondas acústicas en una plataforma integrada de niobato de litio, acercándonos un paso más a un circuito integrado acústico”, añadió.

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El equipo detrás del proyecto aprovecharon las propiedades únicas del niobato de litio para construir un modulador electroacústico en el chip. De esta manera lograron controlar las ondas acústicas que se propagan en las guías de ondas en el chip. Al aplicar un campo eléctrico, el modulador puede controlar la fase, la amplitud y la frecuencia de las ondas acústicas en el dispositivo.

“Los dispositivos acústicos anteriores eran pasivos, pero ahora tenemos la modulación eléctrica para sintonizar activamente los dispositivos acústicos, lo que permite muchas funcionalidades en el desarrollo futuro del procesamiento de señales de microondas utilizando este tipo de dispositivos acústicos”, indicó Linbo Shao, exalumno de posgrado y becario postdoctoral en SEAS, además de ser el primer autor del artículo.

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Asimismo, Shao señaló que están trabajando para construir circuitos de ondas acústicas a gran escala, más complejos, e interconexiones con otros sistemas cuánticos, como los centros de color de los diamantes. “Nuestro trabajo crea el camino para dispositivos y circuitos basados en ondas acústicas de alto rendimiento para el procesamiento de señales de microondas de próxima generación, así como redes e interfaces cuánticas en chips que vinculan diferentes tipos de sistemas cuánticos, incluidos los sistemas atómicos de estado sólido y los qubits superconductores”, concluyó.

Los coautores de la investigación son Di Zhu, Marco Colangelo, Daehun Lee, Neil Sinclair, Yaowen Hu, Peter T. Rakich, Keji Lai y Karl K. Berggren. El proyecto fue apoyado en parte por la Oficina de Investigación Naval de la Marina (ONR), el Departamento de Energía y la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de Estados Unidos.