Full de ruta per a la fotònica amb materials 2D i per a la nanofotònica quàntica amb electrons lliures
Investigadors de l’ICFO han coordinat i publicat dos fulls de ruta a ACS Photonics: un sobre fotònica amb materials 2D, amb la participació de gairebé 50 autors, i un altre sobre nanofotònica quàntica amb electrons lliures, que involucra prop de 150 autors. Aquests documents estableixen les bases per a futurs descobriments en els seus respectius camps, que es troben en ràpida evolució.
Els investigadors de l’ICFO han tingut un paper destacat en l’elaboració dels dos fulls de ruta, que han estat publicats a ACS Photonics i coordinats pel Prof. ICREA de l’ICFO Javier García de Abajo. El primer se centra en la fotònica amb materials 2D, mentre que el segon aborda la nanofotònica quàntica amb electrons lliures.
El primer full de ruta resumeix els principals descobriments assolits en fotònica mitjançant l’ús de materials 2D. Aquests materials, d’un sol àtom de gruix, han permès avenços fonamentals en polaritònica 2D, fenòmens no lineals i ultraràpids, efectes topològics i quirals, entre d’altres. També han impulsat el desenvolupament de noves aplicacions, incloent-hi una nova gamma de plataformes fotòniques (basades en arquitectures de capes apilades i girades), dispositius òptics integrats, sensors i tecnologies de processament d’informació quàntica.
El segon full de ruta descriu els avenços recents en la utilització d’electrons lliures per a la nanofotònica quàntica, explorant la seva capacitat per transportar i transferir informació quàntica, crear entrellaçament i revelar detalls prèviament inaccessibles de fenòmens quàntics a escala nanomètrica. L’article se centra en els fonaments i les tècniques actuals de microscòpia electrònica, així com en les interaccions ultraràpides entre electrons i llum que poden ocórrer en aquest context.
En identificar els principals reptes, oportunitats i direccions futures, aquests fulls de ruta estableixen les bases per orientar la recerca futura i accelerar els descobriments en aquests camps en constant evolució.
Referències:
F. J. García de Abajo, et. al., Roadmap for Photonics with 2D Materials, ACS Photonics 2025 12 (8), 3961-4095. DOI: 10.1021/acsphotonics.5c00353
F. J. García de Abajo, et. al., Roadmap for Quantum Nanophotonics with Free Electrons, ACS Photonics 2025 12 (9), 4760-4817. DOI: 10.1021/acsphotonics.5c00585