Gli attuali prototipi di nanochip del futuro utilizzano guide d'onda plasmoniche o in silicio per la trasmissione dati ad alta velocità tramite fasci di luce. Il problema è che queste guide d'onda causano significative perdite di energia e occupano un grande spazio. Questo spazio, insieme alla considerevole dissipazione di calore, limita le capacità di integrazione e miniaturizzazione dei nanochip. Il lavoro qui sviluppato permette di eliminare queste guide d'onda, che verrebbero sostituite da un nuovo concetto nelle comunicazioni ottiche: il collegamento direzionale del fascio con nanoantenne, o nanolink.
Questi tipi di collegamenti, dopo aver dominato le telecomunicazioni a radiofrequenza e a microonde per decenni, sono pronti a rivoluzionare le comunicazioni ottiche. La sfida fondamentale per la loro applicazione a queste frequenze, oltre alle difficoltà tecnologiche legate alla loro fabbricazione, risiede nel comportamento elettromagnetico plasmonico dei nanomateriali quando interagiscono con la luce. Questo comportamento è molto diverso e molto più complesso rispetto a quello degli stessi materiali alle frequenze convenzionali. Le Università dell'Estremadura e di Vigo hanno dimostrato che, calcolando con precisione la risposta plasmonica utilizzando rigorosi strumenti di simulazione elettromagnetica e supercomputer, la teoria elettromagnetica classica e le conoscenze acquisite in decenni di sviluppo nel campo delle radiofrequenze e delle microonde possono essere applicate alla progettazione di nuove applicazioni nanotecnologiche.
L'applicazione utilizzata a questo scopo, HEMCUVE++, è stata sviluppata ininterrottamente dalle Università dell'Estremadura e di Vigo per oltre 13 anni. Questo strumento possiede la qualità fondamentale di combinare un'elevata precisione di calcolo con l'utilizzo efficiente di supercomputer di grandi dimensioni. Per questo motivo, nel 2009 le Università dell'Estremadura e di Vigo sono state insignite di due prestigiosi premi internazionali per il loro contributo all'introduzione del supercalcolo nell'elettromagnetismo. In quell'occasione, per la progettazione dei vari componenti del nanolink ottico sono stati utilizzati il supercomputer Lusitania del CénitS in Estremadura e il supercomputer FinisTerrae del CESGA.
Questo lavoro, recentemente pubblicato su una rivista internazionale, è stato finanziato dal Piano nazionale spagnolo di ricerca e sviluppo e dal Fondo europeo di sviluppo regionale (FESR). Ha inoltre ricevuto finanziamenti dal progetto CONSOLIDER TERAENESE e dal Governo dell'Estremadura. Il lavoro originale è disponibile al seguente link: j.mp/nanolink
