SDU-forskere styrer lys rundt om hjørner
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
By signing up, you agree to our Terms & Conditions and agree that Teknologiens Mediehus and the IDA Group may occasionally contact you regarding events, analyzes, news, offers, etc. by telephone, SMS and email. Newsletters and emails from Teknologiens Mediehus may contain marketing from marketing partners.

SDU-forskere styrer lys rundt om hjørner

Der hvor lysledere og ekstremt tynde metalliske forbindelser giver op, skal lys-kanaler på nano-strukturerede overflader tage over. Det er udgangspunktet for ny forskning fra NanoOptics på SDU, som netop har offentliggjort forskning i samarbejde med Stanford i USA, der viser, hvordan lys kan transporteres i ekstrem smalle luftspalter.

Forskningen kan danne grundlag for helt nye teknologier inden for nanooptik.

Læs også: IBM lancerer verdens første kvantecomputer til kommerciel brug

I spidsen for forskningen står professor Sergey I. Bozhevolnyi og han tror, at den nye viden kan skabe grundlag for fremtidens kvantecomputere:

»Vi er helt dernede, hvor det er muligt at arbejde med kvanter af lys, og det vil muligvis kunne bruges i kvantecomputere,« siger han. Resultaterne er blevet offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.

(a) Kunstnerisk visning af hvordan en elektron-stråle interagerer med en lige kanal med tykkelsen t. (b-d) TEM-billeder (tunnelelektronmikroskop) af forskellige nanostrukturer som forskerne har testet. Illustration: SDU Nano Optics

Kanaler af lys

Udfordringen for vores eksisterende elektriske on-chip forbindelser til at overføre information er, at når frekvensen når et bestemt punkt, så er bølgelængden så kort, at signalet ikke kan transmitteres med elektriske ledninger. Det kan lade sig gøre med optiske bølgeledere (fibre), men så løber man i andet problem:

»Hvis tværsnittet på den optiske leder bliver mindre end bølgelængden, for eksempel 1,5 mikrometer, så er det ikke muligt at bøje lederen, og lyset vil i princippet bevæge sig uden for lederen,« forklarer Sergey I. Bozhevolnyi.

Læs også: Er hjerneforskningen på vildspor – og kan en kontroversiel kvantecomputer bruges til noget?

Derfor er forskere gået over til at bruge en teknologi, hvor lyset bliver transporteret i en luftspalte skåret gennem metal via såkaldte overfladeplasmoner.

Luftspalten er bare 25 nanometer bred og overfladeplasmonerne skaber en elektromagnetisk bevægelse, som kobler sig til ledningselektronerne i metaloverfladen.

»Vi har nu vist, at det er muligt, at transportere lys i kanaler som var 60 gange mindre end den fundamentale grænse for tværsnittet af en optisk fiber. Tidligere var grænsen 125 nanometer, men den har vi rykket ned på bare 25 nanometer,« siger Sergey I. Bozhevolnyi.

Indirekte målinger

Lys i smalle kanaler er bare ikke meget bevendt, hvis de ikke kan dreje om hjørner, så derfor har forskerne også udviklet en metode, så lyset kan passere hinanden i “lyskryds” og splittes op i flere kanaler.

Læs også: Tegneserie: Hvad alle forældre bør lære deres børn om kvantecomputere

Samtidig har det været noget af en udfordring at dokumentere, at det virkelig var lys, som bevægede sig i kanalerne, forklarer Sergey I. Bozhevolnyi:

»For at dokumentere effekten har vi brugt en teknik kaldet “Energy watt spektrometer”, eller energitabspektrometri. Det er derfor ikke lyset i sig selv, vi kan se, men ved at måle energispektret kan vi se, at lyset forårsager en transport af energi,« forklarer han.

Fremtidens computere

Hvis det virkelig lykkedes for forskerne at tæmme lyset, så det engang i fremtiden kan bruges til at transportere informationer i computere, vil vi kunne sige farvel til den teknologi vi i dag kender, hvor det først og fremmest er kobber og andre metaller, som sender signaler rundt i vores computere. Det siger Lektor Jonas Beermann fra SDU Nano Optics:

»Nu vil vi se 3D-film på computeren, og snart skal alt livestreames. Vores behov ændrer sig hele tiden og det kræver hurtigere computere. Vi har lyslederkabler i jorden, men de fylder alt for meget til, at vi kan bruge dem i computeren. Derfor er computervirksomheder meget interesseret i nanoteknologi,« siger han i forbindelse med offentliggørelse af den nye forskning.

Emner : Nanoteknologi
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Når vi laver computere, er meget vigtigt, at vi kan presse et stort antal komponenter ned på en chip. Det er kompleksiteten, der gør underværker. Nu er måske lykkedes at komme et stykke videre, i at presse optiske komponenter ned i størrelse - men, er det sandsynligt, at vi kan opnå en større komponentdensitet end vi har i dag? Og, hvordan ser det ud med strømforbruget?

  • 0
  • 0