الباحثون في KAIST و POSTECH يطورون نانو ليزرات عمودية مطبوعة مباشرة للأمان الكمي

طور فريق بحثي مشترك من معهد KAIST وجامعة POSTECH تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد رائدة قادرة على إنشاء نانو ليزرات عمودية عالية الكثافة. نُشرت في ACS Nano، تقدم الأبحاث طريقة طباعة إلكتروهيدروديناميكية تسمح بالوضع الدقيق على الطلب لنانوهياكل البيروفسكايت على رقاقات أشباه الموصلات. من المتوقع أن يحل هذا الإنجاز حدود المساحة والكفاءة لمعمارات الليزر الأفقية التقليدية، مما يوفر مسارًا قابلاً للتوسع لحوسبة بصرية عالية السرعة واتصالات تشفير كمي. يكمن جوهر هذا الإنجاز التقني في القدرة على طباعة نانوهياكل حرة، على شكل أعمدة أرقى بكثير من شعر الإنسان، باستخدام نظام تحكم في قطرات دقيق. على عكس الطباعة الحجرية التقليدية، يجمع نهج التصنيع الإضافي بين الطباعة والتحكم في تبلور الطور الغازي. ينتج عن هذا هياكل بيروفسكايت شبه أحادية البلورة مع أسطح ناعمة للغاية، مما يمكّن من الليزر عالي الأداء مع عتبة منخفضة للغاية. وراء الحوسبة البصرية، أظهر فريق البحث تطبيقاً فريداً في الأمان القائم على الأجهزة. بضبط دقيق لارتفاع الأسلاك النانوية العمودية أثناء عملية الطباعة، يمكن للباحثين ضبط لون الانبعاث والفاصل بين الأنماط. مكنت هذه القدرة من إنشاء تسميات ضد التزوير متعددة المستويات وأنماط أمان غير مرئية للعين المجردة. يقودها الأستاذ جي تاي كيم من KAIST والأستاذ جونسوك روه من POSTECH، يبرز المشروع تحولاً نحو التصنيع الواعي بالأجهزة في قطاع الكم. توفر القدرة على دمج مصادر الضوء عالية الكفاءة مباشرة على رقاقات أشباه الموصلات مساراً أبسط وأكثر مرونة لتطوير الدوائر الضوئية الدقيقة.