A equipe de pesquisa do Joint Quantum Institute desenvolveu com sucesso um novo chip fotônico capaz de converter passivamente um laser de cor única em múltiplos comprimentos de onda diferentes. Este resultado de pesquisa foi publicado em 6 de novembro de 2025 na revista Science, marcando um avanço importante no campo da fotônica integrada.

O chip fotônico utiliza um design especial de matriz de ressoadores, permitindo gerar harmonias de segunda, terceira e quarta ordem de forma estável sem necessidade de controle ativo externo. A equipe testou seis chips fabricados no mesmo wafer, mostrando que todos conseguem converter um laser de entrada de 190 THz em saídas de luz vermelha, verde e azul. O primeiro autor do artigo, Mahmoud Jalaali Mehrabad, afirmou: “Reduzimos significativamente esses problemas de alinhamento de forma passiva. Não precisamos de aquecedores; eles funcionam normalmente sem aquecimento.”

O design inovador, baseado em ressoadores com escalas temporais duplas, resolve de forma eficaz o antigo problema de correspondência de fase de frequência na fotônica integrada. Comparado a soluções tradicionais, o chip mantém operação estável em uma faixa ampla de frequências de entrada, sem depender de processos de fabricação extremamente precisos ou de mecanismos de compensação ativos. O pesquisador do JQI, Mohammed Hafiz, destacou: “Um dos principais obstáculos para usar a fotônica integrada como fonte de luz em chip é a falta de versatilidade e repetibilidade. Nossa equipe deu um passo importante para superar essas limitações.”

A tecnologia oferece novas soluções para aplicações de fotônica integrada em áreas como computação quântica e medições precisas. Os pesquisadores indicam que este método passivo de conversão de frequência deve impulsionar a aplicação prática de chips fotônicos em metrologia e computação óptica.