Nyt materiale muliggør informationssortering med lysets hastighed

(PhysOrg.com) - Et internationalt hold af videnskabsmænd ledet af King's College London har taget et skridt tættere på at udvikle optiske komponenter til superhurtige computere og fremtidens højhastighedsinternettjenester. Dette har potentiale til at revolutionere databehandlingshastigheder ved at transmittere information via lysstråler i stedet for elektriske strømme.

Forskerne studerer videnskaben om 'nanoplasmoniske enheder', hvis nøglekomponenter er bittesmå nanoskala metalstrukturer, mere end 1000 gange mindre end størrelsen af ​​et menneskehår, at guide og direkte lys.

Information sorteres rutinemæssigt og dirigeres i forskellige retninger for at tillade databehandling, internetforbindelser eller telefonsamtaler skal finde sted. På nuværende tidspunkt imidlertid, computere behandler information ved at indkode den i elektriske signaler.

Det ville være meget hurtigere at behandle og transmittere information i form af lys i stedet for elektriske signaler, men indtil nu, det har været svært for lysstrålerne at blive 'ændret', det er at interagere med andre lysstråler, mens du rejser gennem et materiale, og det har holdt fremskridtet op.

Forskerne har løst dette ved at designe et nyt kunstigt materiale, som tillader lysstråler at interagere effektivt og ændre intensitet, giver derfor mulighed for at sortere information efter lysstråler ved meget høje hastigheder. Strukturen af ​​det skræddersyede materiale ligner en stak af nanoskala stænger, langs hvilken lys kan bevæge sig og, mest vigtigt, interagere.

Professor Anatoly Zayats, i Fysisk Institut på King's, forklarer:'Hvis vi var i stand til at styre en strøm af lys på samme måde, som vi styrer en strøm af elektroner i computerchips, en ny generation af databehandlingsmaskiner kunne bygges, som ville være i stand til at håndtere enorme mængder information meget hurtigere end moderne computere.

"Det nye materiale, vi har udviklet, ofte kaldet 'metamateriale', kunne inkorporeres i eksisterende elektroniske chips for at forbedre deres ydeevne, eller bruges til at bygge helt nye helt optiske chips og derfor revolutionere databehandlingshastigheder.

"Selvom der er mange udfordringer at overvinde, vi forventer, at denne hurtigere teknologi i fremtiden kunne være i vores pc'er, mobiltelefoner, fly og biler, for eksempel.’

Andre medlemmer af holdet involveret i denne seneste forskning omfatter Argonne National Laboratory i USA; University of North Florida; University of Massachusetts i Lowell; og Queen's University of Belfast i Storbritannien.

Forskningen er publiceret i tidsskriftet Natur nanoteknologi .