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Enormes avances en mecánica cuántica en tiempos de coronavirus

Este avance científico combina la operación de un campo magnético en un microscopio óptico y la iluminación con luz polarizada en meta-átomos ferromagnéticos que muestran trastornos a nanoescala.

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Incluso durante la crisis del coronavirus, Israel realiza enormes avances en mecánica cuántica.

El grupo de investigación del profesor Erez Hasman en Technion está emitiendo un rayo de innovación. Los investigadores han inventado una tecnología innovadora que combina nano-óptica y magnetismo para identificar la no uniformidad nanométrica en chips electrónicos y fotónicos.

El grupo de investigación del profesor Erez Hasman, jefe del laboratorio de nano óptica de Technion, publicó recientemente un artículo pionero en Nature Nanotechnology.

La investigación fue dirigida por el Dr. Bo Wang en colaboración con el Dr. Kexiu Rong, el Dr. Elhanan Maguid y el Dr. Vladimir Kleiner.

La tecnología de chips electrónicos, la nanomecánica y la nanofotónica se ocupan de componentes a escala nanométrica, lo que requiere un control de calidad extremadamente preciso del proceso de producción de chips. Una imprecisión de más de unos pocos nanómetros hará que el chip no funcione correctamente.

En el campo de la micro-nanoelectrónica, la calidad del chip se prueba usando un microscopio de haz de electrones, donde el chip se coloca en una cámara de vacío profundo. Este es un proceso extremadamente largo y complicado que impide un amplio control de producción.

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El control de calidad utilizando óptica supera este problema ya que la medición se realiza sin vacío y es rápida; sin embargo, debido a la longitud de onda de la luz, no es lo suficientemente precisa.

La solución ideada por el grupo de investigación del profesor Hasman se basa en una investigación científica intensiva en campos que combinan la interacción de la luz y los materiales con campos magnéticos.

Los chips electrónicos consisten en componentes nanométricos que deben ser muy precisos y uniformes (no pueden diferir en más de 1-5 nanómetros) en un ciclo que es más pequeño que una longitud de onda de luz visible.

Por lo tanto, si el chip está iluminado, la luz reflejada o transmitida por él hará que sea imposible medir la dispersión nanométrica, un parámetro crítico para el funcionamiento del chip.

Este avance científico combina la operación de un campo magnético en un microscopio óptico y la iluminación con luz polarizada en meta-átomos ferromagnéticos que muestran trastornos a nanoescala.

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Esto divide el ángulo del haz de luz de tal manera que la luz se refleja como dos haces con polarizaciones circulares opuestas (en lenguaje científico, la polarización circular se llama “giro fotónico”, el fotón es una partícula de luz).

El ángulo de división es pequeño y, por lo tanto, los investigadores utilizan una técnica conocida como “medición débil” que el profesor Yakir Aharonov, de la Universidad de Tel Aviv, sugirió para las mediciones cuánticas.

Además de lo ya discutido, este descubrimiento abre las puertas a nuevas posibilidades para medir trastornos extremadamente pequeños en campos magnéticos y en el magnetismo de diversos materiales, así como para investigar diversos fenómenos de fluctuación en la mecánica cuántica y otras áreas.

Según el profesor Hasman, “La publicación de la investigación en esta prestigiosa revista muestra que incluso en tiempos difíciles, como la actual crisis de coronavirus, Technion continúa publicando artículos innovadores en revistas científicas líderes.

Nuestro grupo de investigación incluye científicos de una variedad de disciplinas, que incluyen física, materiales e ingeniería, que estudian ciencias fundamentales e investigación aplicada que conducen a numerosas aplicaciones en la industria de alta tecnología.

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Esta investigación interdisciplinaria conduce a un número creciente de éxitos que tienen un impacto en el avance científico y en el desarrollo de aplicaciones tecnológicas importantes y diversas”.

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