مخابرات نوین به خاطر وجود الکترون‌ها و فوتون‌های سریع است که پابه عرصه گذاشته است. آیا بهتر از این هم می‌تواند باشد؟ آیا قانون مور (دوبرابر کردن توان در هر 18 ماه یا بیشتر، قابل دستیابی است؟ آیا فشرده سازی تا حد نانومتر در ابزار الکترونیکی با سرعت فوتونیکی می‌تواند مفید باشد؟ خُب، چنین رهیافت هیبریدی در مؤسسه‌ی کوانتمی که فیزیکدانان در سه حوزه: میکروسیال‌ها، نقاط  کوانتمی و پلاسمونیک کار می‌کنند، مورد بررسی مشترک قرار می‌گیرد. این تیم‌ها روی نانوساختارهای فضایی با دقت ۱۲ نانومتر مطالعه پژوهش می‌کنند.

پلاسمونیک

وقتی نور به فلزی اصابت می‌کند، یک موج الکترون می‌تواند در سطح ایجاد شود. آیا این سطح پلاسمونی، نوری یا الکترویکی است؟ خُب، تاحدودی هردوی اینهاست. طول‌‌موج این موج الکترومغناطیسی کوتاه‌تر و چگالی انرژی بالاتر از نور لیزر فرودی است. بنابراین پلاسمون نور را جایگزیده می‌کند تا در طول سطح منتشر شود. علم پلاسمونیک، از تصویربرداری‌های متعدد، حساسه‌ها و قابلیت پردازش در پلاسمون‌ها گرفته شده است. برای شروع باید اول دید دقیقاً بر لیزر روی سطح فلزی چه اتفاقی می‌افتد؟ این نور به موج پلاسمونیک تبدیل می‌شود. بعداً انرژی می‌تواند به نور تبدیل شود.

میکروسیال‌ها و نقاط کوانتمی

دو گزینه‌ی دیگر آزمایش، هم میکروسیال و نقاط کوانتمی هستند. هردو هم جزو علوم جدید محسوب می‌شوند. ولی میکروسیال کلاً موضوعی است که تازه باب آن باز شده، و به حرکت سیالات در ابعاد میکرو می‌پردازد؛ چراکه میکروپردازنده‌ها در این ابعاد کار می‌کنند، برای ما حرکت سیالات در این ابعاد مهم است. نقاط کوانتمی برای نیم رساناهای نانومتری به کار می‌روند. این نیم رساناها شامل سیم‌های نانو هم می‌شود.

Chad Ropp, Zachary Cummins, Sanghee Nah, John T. Fourkas, Benjamin Shapiro, Edo Waks. Nanoscale imaging and spontaneous emission control with a single nano-positioned quantum dot. Nature Communications, 2013; 4: 1447 DOI: 10.1038/ncomms2477