Un equipo de investigación del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (Unist) ha desarrollado un dispositivo cuántico capaz de operar a velocidades ultrarrápidas utilizando ondas de terahercios (THz), un paso fundamental para las futuras comunicaciones 6G y otras aplicaciones optoelectrónicas avanzadas.
La innovación aborda uno de los principales desafíos de los dispositivos cuánticos de terahercios: la necesidad de campos eléctricos extremadamente intensos para inducir la tunelización de electrones, que tradicionalmente provoca daños por sobrecalentamiento. Para solucionarlo, los investigadores reemplazaron el óxido de aluminio convencional con dióxido de titanio (TiO₂) en la barrera de los nanogaps del dispositivo, reduciendo significativamente el campo eléctrico necesario y aumentando la estabilidad térmica.
Hacia sistemas de comunicación 6G más rápidos
Gracias a este diseño, el dispositivo puede operar de manera fiable con campos eléctricos de aproximadamente 0,75 V/nm, una cuarta parte de los requeridos en tecnologías previas, y mantener la modulación de la transmisión de THz hasta en un 60% durante más de 1000 ciclos reversibles. Esta estabilidad abre la puerta a sistemas de comunicación óptica ultrarrápidos y energéticamente eficientes, así como a dispositivos avanzados de detección cuántica.
Además, el desarrollo combina técnicas de deposición de capas atómicas de alta precisión para garantizar la uniformidad y minimizar defectos en el TiO₂, permitiendo un control coherente del efecto túnel cuántico sin comprometer la durabilidad del dispositivo. Y los resultados teóricos y experimentales destacan la importancia de la selección de materiales y la gestión térmica para lograr un funcionamiento estable.
El estudio fue publicado en la versión online de ACS Nano el 20 de diciembre de 2025 y contó con el apoyo de la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF) y el Instituto de Planificación y Evaluación de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (IITP).