Nová laserová technologie slibuje průlom v technologii počítačů

Novinka funguje jako inverzní laser, což znamená, že může rušit vlny světla produkované klasickými lasery. Tato technologie by se mohla stát jedním z klíčových elementů v tzv. optických počítačích, které jsou vnímány jako nástupci současné elektronické generace. V nich by mohly být pro přenos informací používány mnohem rychlejší vlny světla místo elektronů.

I když vědci již delší dobu znají různé způsoby, jak absorbovat emitované světlo, nový vynález je unikátní tím, že dokáže rušit světlo přesné vlnové délky. A. Douglas Stone, fyzik z univerzity v Yale, který byl jedním z vedoucích projektu, říká, že vědci se dosud nevěnovali rozvíjení právě této myšlenky. První anti-laser byl postaven na základě Stoneovy teoretické studie, která byla publikovaná v loňském létě v časopise Science.

Lasery jsou schopny generovat koherentní světlo, které je složeno z proudu fotonů o stejné frekvenci, amplitudě a vlnovém vzorci. Vědci proto postavili zařízení, které označují perfektní koherentní absorbovač (CPA, Coherent Perfect Absorber), což je silikonový wafer, který dokáže pohlcovat a rozptylovat koherentní vlny světla o předem nadefinované délce. Jinými slovy, stejně jako laser koherentní světlo generuje, CPA jej absorbuje a rozptýlí v podobě tepla.

Anti-laser může pomoci vyřešit jeden z největších problémů při budování optických počítačů, zejména manipulaci se světlem používaným pro kódování informace. CPA může být použito k pohlcování světla určité vlnové délky, zatímco jiné propustí. Stejně tak může být využito k detekci přicházejícího světla nebo k jeho směrování po určitých cestách. Tyto optické prvky by pak v budoucnu mohly nahradit v budoucích počítačích tranzistory a přinést výrazný nárůst výkonu při značeném zmenšení oproti dnešní elektronové technologii.

Prototyp CPA má samozřejmě určitá omezení, na nichž chtějí vědci dále pracovat. Dokáže např. absorbovat jen 99,4 % přijímaného světla, ale výzkumníci by se chtěli dostat na hodnotu 99,999 %. Problémem je také velikost, neboť prototyp je jeden centimetr široký a cílem je dostat se na verzi o velikosti pouhých šesti mikronů.