Tarranix desenvolupa la seva primera porta Toffoli d'ona guiada utilitzant interferència de feixos

Tarranix desenvolupa la seva primera porta Toffoli d'ona guiada utilitzant interferència de feixos

La porta Toffoli és una coneguda porta lògica reversible capaç de reproduir qualsevol component lògic, des de simples circuits lògics fins a completes unitats lògiques aritmètiques (ALU). Quan totes dues entrades de control A i B són iguals a 1, la sortida objectiu C inverteix el seu valor lògic respecte a l'entrada; en cas contrari, la sortida roman sense canvis. El projecte Tarranix implementa aquest comportament utilitzant la interferència de feixos òptics, la qual cosa permet controlar totalment l'operació lògica a través d'estructures fotòniques d'ona guiada.

Les figures següents presenten els resultats de la simulació per a dues configuracions d'entrada representatives: 111 i 110.

Figura 1. Entrada 111, simulació en el pla XY i intensitat de les tres sortides

Figura 2. Entrada 110, simulació en el pla XY i intensitat de les 3 sortides

Per a quantificar el rendiment de la porta, la intensitat de referència 𝐼𝐴′*𝐵′ es defineix com la intensitat mitjana de les sortides A′ i B′. Segons aquesta definició, la sortida objectiu C′ (l'ona guiada central) presenta una intensitat normalitzada de IC’ = 0,95 IA’B’ per a l'entrada 110, mentre que la intensitat disminueix a IC’ = 0,63 IA’B’ per a l'entrada 111. Aquest clar contrast d'intensitat demostra la implementació reeixida d'una porta Toffoli totalment òptica. L'equip està treballant actualment a augmentar encara més aquest contrast, amb l'objectiu final de connectar en cascada múltiples portes per a construir circuits lògics òptics complets.