Computere kan blive tusind gange hurtigere

På Center for Nano Optik ved Syddansk Universitet arbejder en række forskere på at skabe en helt ny måde, som vores computere, mobiltelefoner og fladskærme kan overføre data på. Løsningen skulle gerne blive op til tusind gange hurtigere end de nuværende teknologier.

Forskerne vil bruge lys til at lede det hav af mange milliarder informationer, som hvert sekund sendes afsted. Og de arbejder ud fra en videnskabelig indgang, der kaldes plasmonik, hvor de kombinerer optik og elektronik.

Og selv om forskerne understreger, at der fortsat er et stykke vej, før resultaterne i laboratorierne kan bruges i hverdagen, er de på det rene med, at der er behov for deres viden.

Nuværende teknologi er for langsom

- Elektronik er ved at have nået sin grænse. For eksempel er det ti år siden, at man kunne gøre en computer hurtigere i sig selv. For at opnå større effekt er man i stedet nødt til at designe hard- og software, så det kan arbejde parallelt. Og det er ikke en optimal løsning, siger post.doc. Anders Pors.

Eller som hans chef, professor, Sergey Bozhevolnyi, pointerer:

- Med de nuværende teknologier er du nødt til at sætte en masse computere sammen og lade dem arbejde parallelt, hvis dataene skal overføres meget hurtigt. Det betyder også et stort forbrug af energi, og de hurtigste computere i verden kræver eksempelvis en mængde energi, der svarer til, hvad en by som Odense bruger.

Lys kræver mere plads

Lys kan derimod overføre mange flere data pr. sekund, og derfor vil en computer eksempelvis kunne arbejde tusind gange hurtigere end nu.

Til gengæld fylder lys som udgangspunkt op til ti gange mere end elektrisk strøm.

Lyset opfører sig nemlig som en bølge, og det betyder, at det kun kan presses sammen til et vist punkt, hvorefter det vil udvide sig igen. Fænomenet er kendt som lysets diffraktionsbegrænsning, og har givet forskerne en udfordring.

For hvordan kan man gøre lyset tilstrækkelig småt til at fungere i en computer eller mobiltelefon?

Lyset skal binde sig til guld

På Center for Optik arbejder forskerne ud fra en teknologi, som kaldes nano-plasmonik. Den går ud på at binde lys, så det kan bevæge sig langs en metaloverflade.

Det er en måde at manipulere med lyset på, så det får nye egenskaber, og her har guld vist sig at være det bedst egnede metal.
Det kan binde lyset til guldets overflade og danne overfladebølger, som ikke er diffraktionsbegrænset.

Da et gram guld vil kunne dække behovet til mange computere, er det ikke nødvendigvis prisen, som optager professor Sergey Bozhevolnyi og hans kolleger.
Derimod kæmper de fortsat med en række andre problemer, og et af dem er tabet af energi, der opstår, når lyset bruges til at overføre informationer i små kredsløb.

- Vi kan sige, at vi kan fremstille bølgelængder, som virker. Men som bekendt er der ikke noget, der er gratis i denne verden. Og jo mindre kredsløbene bliver, jo mere lys bliver der absorberet. Så en af vores udfordringer er at finde en måde at formindske lysets tab undervejs i kredsløbet, siger Sergey Bozhevolnyi.