ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਫੋਟੋਨਿਕ ਸਰਕਟਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਚਿਪਸ 'ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਗੈਪ' ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਫੋਟੋਨਿਕ ਸਰਕਟ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਪਤਲੀ ਚਿੱਪ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਅਤੇ ਇਮੇਜਿੰਗ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ 0.3-30THz ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਥਿਤ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਗੈਪ - ਨੂੰ ਸ਼ੋਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਇਹ ਪਾੜਾ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਤਕਨੀਕੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਰੇ ਹੋਏ ਖੇਤਰ ਵਰਗਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਅੱਜ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਅਤੇ ਦੂਰਸੰਚਾਰ ਯੰਤਰਾਂ ਲਈ ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼ ਹਨ, ਪਰ ਆਪਟਿਕਸ ਅਤੇ ਇਮੇਜਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ ਹਨ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਦੀ ਨਵੀਂ ਚਿੱਪ ਹੁਣ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ, ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ, ਐਪਲੀਟਿਊਡ ਅਤੇ ਪੜਾਅ ਦੇ ਨਾਲ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹਾ ਸਟੀਕ ਨਿਯੰਤਰਣ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਦੋਵਾਂ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਵਰਤਣ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

EPFL, ETH ਜ਼ੁਰੀਖ ਅਤੇ ਹਾਰਵਰਡ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਵਿਚਕਾਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਇਹ ਕੰਮ, ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈਕੁਦਰਤ ਸੰਚਾਰ।

ਈਪੀਐਫਐਲ ਦੇ ਸਕੂਲ ਆਫ਼ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਵਿਖੇ ਲੈਬਾਰਟਰੀ ਆਫ਼ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਫੋਟੋਨਿਕਸ (HYLAB) ਵਿੱਚ ਖੋਜ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਕ੍ਰਿਸਟੀਨਾ ਬੇਨੀਆ-ਚੇਲਮਸ ਨੇ ਸਮਝਾਇਆ ਕਿ ਜਦੋਂ ਕਿ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਪਹਿਲਾਂ ਇੱਕ ਲੈਬ ਸੈਟਿੰਗ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ, ਪਿਛਲੇ ਤਰੀਕੇ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਹੀ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਬਲਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਰਹੇ ਹਨ। ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਉਸਦੀ ਲੈਬ ਦੁਆਰਾ ਫੋਟੋਨਿਕ ਸਰਕਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ, ਜੋ ਕਿ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਤੋਂ ਬਣੀ ਹੈ ਅਤੇ ਹਾਰਵਰਡ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਸਹਿਯੋਗੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਨੈਨੋਮੀਟਰ ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ ਬਾਰੀਕ ਨੱਕਾਸ਼ੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸੁਚਾਰੂ ਪਹੁੰਚ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਡਿਵਾਈਸ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਏਕੀਕਰਨ ਲਈ ਵੀ ਢੁਕਵੀਂ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।

"ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ 'ਤੇ ਤਰੰਗਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨਾ ਬਹੁਤ ਚੁਣੌਤੀਪੂਰਨ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਤਕਨੀਕਾਂ ਹਨ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਵਿਲੱਖਣ ਪੈਟਰਨਾਂ ਨਾਲ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ," ਉਸਨੇ ਸਮਝਾਇਆ। "ਅਸੀਂ ਹੁਣ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਦੇ ਸਹੀ ਅਸਥਾਈ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਇੰਜੀਨੀਅਰ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹਾਂ - ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਕਹਿਣ ਲਈ, 'ਮੈਨੂੰ ਇੱਕ ਤਰੰਗ ਰੂਪ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਜੋ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਿਖਾਈ ਦੇਵੇ।"

ਇਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਬੇਨੀਆ-ਚੇਲਮਸ ਦੀ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਨੇ ਚਿੱਪ ਦੇ ਚੈਨਲਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਬੰਧ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤਾ, ਜਿਸਨੂੰ ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਕਿ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪਿਕ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ।

"ਇਹ ਤੱਥ ਕਿ ਸਾਡਾ ਡਿਵਾਈਸ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਇੱਕ ਸਟੈਂਡਰਡ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਫਾਇਦਾ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਨਵੀਆਂ ਚਿਪਸ ਨੂੰ ਰਵਾਇਤੀ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਨਾਲ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਬਹੁਤ ਵਧੀਆ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਮਝੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਸਾਡਾ ਡਿਵਾਈਸ ਦੂਰਸੰਚਾਰ-ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ," ਬੇਨੀਆ-ਚੇਲਮਸ ਨੇ ਜ਼ੋਰ ਦਿੱਤਾ। ਉਸਨੇ ਅੱਗੇ ਕਿਹਾ ਕਿ ਛੋਟੇ ਉਪਕਰਣ ਜੋ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਸਿਗਨਲ ਭੇਜਦੇ ਅਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਛੇਵੀਂ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਮੋਬਾਈਲ ਸਿਸਟਮ (6G) ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਆਪਟਿਕਸ ਦੀ ਦੁਨੀਆ ਵਿੱਚ, ਬੇਨੀਆ-ਚੇਲਮਸ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਅਤੇ ਇਮੇਜਿੰਗ ਵਿੱਚ ਛੋਟੇ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਚਿਪਸ ਲਈ ਖਾਸ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੇਖਦਾ ਹੈ। ਗੈਰ-ਆਇਨਾਈਜ਼ਿੰਗ ਹੋਣ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ, ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਤਰੰਗਾਂ ਕਈ ਹੋਰ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀਆਂ ਤਰੰਗਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਐਕਸ-ਰੇ) ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਵਾਲੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਰਚਨਾ ਬਾਰੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ - ਭਾਵੇਂ ਇਹ ਹੱਡੀ ਹੋਵੇ ਜਾਂ ਤੇਲ ਪੇਂਟਿੰਗ। ਇਸ ਲਈ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਚਿੱਪ ਵਰਗਾ ਇੱਕ ਸੰਖੇਪ, ਗੈਰ-ਵਿਨਾਸ਼ਕਾਰੀ ਯੰਤਰ ਮੌਜੂਦਾ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਗ੍ਰਾਫਿਕ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦਾ ਘੱਟ ਹਮਲਾਵਰ ਵਿਕਲਪ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।

"ਤੁਸੀਂ ਕਲਪਨਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹੋ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਕਿਸੇ ਅਜਿਹੀ ਸਮੱਗਰੀ ਰਾਹੀਂ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਭੇਜ ਰਹੇ ਹੋ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਤੁਹਾਡੀ ਦਿਲਚਸਪੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਇਸਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰ ਰਹੇ ਹੋ, ਜੋ ਕਿ ਇਸਦੀ ਅਣੂ ਬਣਤਰ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਹੈ। ਇਹ ਸਭ ਇੱਕ ਮਾਚਿਸ ਦੇ ਸਿਰ ਤੋਂ ਛੋਟੇ ਯੰਤਰ ਤੋਂ ਹੈ," ਉਸਨੇ ਕਿਹਾ।

ਅੱਗੇ, ਬੇਨੀਆ-ਚੇਲਮਸ ਚਿੱਪ ਦੇ ਵੇਵਗਾਈਡਾਂ ਅਤੇ ਐਂਟੀਨਾ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਟਵੀਕ ਕਰਨ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾ ਰਹੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਵੇਵਫਾਰਮ ਨੂੰ ਵਧੇਰੇ ਐਪਲੀਟਿਊਡਾਂ, ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਬਾਰੀਕ ਟਿਊਨਡ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਅਤੇ ਸੜਨ ਦਰਾਂ ਨਾਲ ਇੰਜੀਨੀਅਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਉਹ ਆਪਣੀ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਕੁਆਂਟਮ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਉਪਯੋਗੀ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵੀ ਦੇਖਦੀ ਹੈ।

"ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਵਾਲ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨਾ ਹੈ; ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਅਸੀਂ ਇਸ ਵਿੱਚ ਦਿਲਚਸਪੀ ਰੱਖਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਕੀ ਅਸੀਂ ਅਜਿਹੇ ਚਿੱਪਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਵੇਂ ਕਿਸਮ ਦੇ ਕੁਆਂਟਮ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਕੁਆਂਟਮ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਅਜਿਹੀਆਂ ਤਰੰਗਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੁਆਂਟਮ ਵਸਤੂਆਂ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ," ਉਸਨੇ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ।