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Última actualizaciónMié, 13 Ene 2021 10am

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TOCHA aborda la próxima generación de dispositivos electrónicos, fotónicos y fonónicos desde la topología

El Proyecto Europeo TOCHA (Canales topológicos sin disipación para la transferencia de información y metrología cuántica) ha presentado un consorcio de 9 instituciones líderes de 6 países europeos. TOCHA propone tecnologías radicalmente nuevas que aprovechan las propiedades únicas de los materiales topológicos que pueden resultar muy ventajosas para el procesamiento de información, la comunicación y la metrología cuánticas. Está financiado con 5 millones de euros para los próximos cinco años y coordinado por el Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2).

Reunión del equipo involucrado en el proyecto TOCHA en el ICN2Los avances científicos acercan a la sociedad una nueva generación de dispositivos con una demanda de energía y precisión tan altas que requieren de un nuevo catálogo de materiales con propiedades mejoradas. El proyecto “Dissipationless topological channels for information transfer and quantum metrology” (TOCHA - Canales topológicos sin disipación para la transferencia de información y metrología cuántica) tiene la ambición de aprovechar conceptos topológicos para la generación futura de dispositivos y arquitecturas a través de los cuales la información podrá fluir sin pérdidas.

Esta iniciativa, que se inicia en enero de 2019 y está coordinada por el Prof. ICREA Sergio O. Valenzuela del Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2, un centro de BIST y CSIC), está financiada por el programa de investigación y desarrollo Horizon 2020 de la Unión Europea. La reunión de inicio del proyecto se celebra hoy y mañana en Barcelona con representantes de todos los miembros del consorcio.

TOCHA propone aprovechar las propiedades únicas de materiales emergentes a través de una investigación que incluye materiales electrónicos, óptica, gestión térmica y metrología

TOCHA investigará la protección topológica, una propiedad que proporciona estabilidad a un sistema, en materiales novedosos y estructuras nanoscópicas. Su objetivo es potenciar los electrones (partículas subatómicas con carga eléctrica negativa), fotones (partículas cuánticas de radiación electromagnética, como la luz) y fonones (partículas cuánticas que transfieren sonido o calor) para que fluyan con poca o ninguna disipación y, en última instancia, entrecruzarlas en una plataforma híbrida.

Esto implicará el diseño de nuevas guías de onda fotónicas/fonónicas topológicas y la ingeniería de heteroestructuras disruptivas elaboradas a partir de la combinación de aislantes topológicos y materiales ferromagnéticos. Superar este desafío tecnológico y fundamental es crucial para el desarrollo de tecnologías en campos que van desde el procesamiento de información hasta la comunicación y la metrología cuánticas. En cada una de estas áreas, la disipación de información es un obstáculo clave que conduce, por ejemplo, a cargas térmicas o tasas de error inaceptables.

Es necesario pues dar un salto hacia un nivel más profundo de comprensión básica de los sistemas topológicos para acelerar la evolución de estos materiales desde la ciencia fundamental hacia la ingeniería y la tecnología. Por este motivo, el proyecto TOCHA propone aprovechar las propiedades únicas de materiales emergentes a través de una investigación que incluye materiales electrónicos, óptica, gestión térmica y metrología. Los esfuerzos coordinados de 11 unidades de investigación procedentes de 7 instituciones académicas europeas líderes, 1 Centro de Tecnología e Innovación y 1 empresa experta en simulaciones atomísticas, distribuidas por 6 países, se centrarán en el avance de todos los niveles de la cadena de valor para mejorar el manejo de la información y metrología cuánticos en la próxima generación de dispositivos avanzados.

Detalles del Proyecto TOCHA

El Proyecto Europeo TOCHA financiado a través de EU FET PROACTIVE tiene una duración de 5 años, con inicio en enero 2019 y final en diciembre 2023. Como parte del programa de fondos Horizon 2020, el proyecto será financiado por la Comisión Europea con un presupuesto de 4,9 Millones de Euros.

Web del proyecto: www.tocha-project.eu

Las instituciones e industria participantes son:

  • Center for Nanosciences and Nanotechnologies (C2N-CNRS) - Francia
  • Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) - SPINTEC (SPINtronique et TEchnologie des Composants) - Francia
  • Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) – España, Coordinador del proyecto con tres Grupos de investigación involucrados (Física e Ingeniería de Nanodispositivos;  Nanoestructuras Fotónicas y Fonónicas; y Nanociencia Teórica y Computacional)
  • Institute of Optical Materials and Technologies - Bulgaria
  • Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) – Alemania
  • Simune Atomistics S.L. – España
  • University of Würzburg - Alemania
  • University of Copenhagen - Dinamarca
  • VTT Technical Research Centre of Finland - Finlandia