El projecte PHENOMEN investigarà una nova tecnologia de la informació basada en fonons

PHENOMEN és un projecte pioner dissenyat per a treure partit de la combinació de fonònica, fotònica i senyals electròniques de radiofreqüència (RF), amb l’objectiu d’establir les bases d’una nova tecnologia de la informació. Aquest nou projecte, finançat a través de la convocatòria competitiva FET-Open H2020, uneix els esforços de tres centres líders d’investigació, tres universitats de prestigi internacional i una PyME tecnològica. Els membres del Consorci comencen el projecte amb una reunió que se celebra divendres 16 de setembre de 2016 a l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2). La iniciativa la coordina la professora ICREA Clivia M. Sotomayor-Torres, responsable del Grup ICN2 Nanoestructures Fonòniques i Fotòniques (P2N).

La major part de la informació es transmet avui en dia a través de càrregues elèctriques (electrons) o de llum (fotons). Els fonons són la unitat quàntica de la vibració de la matèria, amb freqüències que cobreixen un ampli rang fins a les desenes de THz i interaccionen amb la matèria circumdant. La investigació desenvolupada en el marc de PHENOMEN se centrarà en el processament de senyals basades en fonons per a fer possible xips en els quals la sincronització i transmissió d’informació entre canals òptics es porti a terme a través de fonons.

Aquest ambiciós objectiu podria donar lloc a futures plataformes escalables per a, per  exemple, processar informació de manera híbrida incloent fonons. Per aconseguir-ho, PHENOMEN proposa la construcció dels primers detectors i fonts de fonons coherents aprofitant la interacció optomecànica, cosa que inclou el disseny de làsers de fonons bombejats per una font contínua de llum. La senyal fonònica generada serà distribuïda, processada i detectada per diferents estructures fabricades dins del mateix xip. Això requereix de la combinació de ciència i tecnologia interdisciplinàries en una investigació en les seves primeres fases de desenvolupament orientada a aplicacions radicalment noves.

La implementació de l’ús de fonons en un xip com a transportadors d’informació és completament innovadora i assenta les bases d’una nova tecnologia. Aquest  repte aborda la interacció i manipulació de partícules fonamentals i la seva dualitat ona-partícula. Per tant, només serà possible amb la participació d’un consorci interdisciplinari que, amb les seves sinèrgies, crearà coneixement i valor afegit en forma d’eines teòriques, nous mètodes per manipular feixos coherents de fonons amb llum i construir circuits que combinin fonons i fotons mitjançant l’optomecànica.

La convocatòria FET-Open H2020 “Idees noves per a  tecnologies radicalment noves” vol donar suport a les primeres passes d’investigacions que combinin ciència i tecnologia per  obrir noves possibilitats tecnològiques trencadores. La convocatòria ofereix llibertat absoluta quant a la naturalesa i objectiu de les tecnologies presentades, fent possible allò més inesperat. PHENOMEN és una de les 13 Accions d’Investigació i Innovació finançades després d’un procés de selecció amb una taxa d’èxit (1,4%) deu vegades menor que la de les beques ERC. S’espera que les propostes que segueixen endavant potenciïn la col·laboració internacional en disciplines com la robòtica, nanotecnologia, neurociència, ciències de la informació, biologia, intel·ligència artificial o química.