Winziger Schalter könnte Licht innerhalb von Nanosekunden zwischen Computerchips umleiten

Mikroskopische Schalter, die Lichtsignale wie winzige Verkehrsleiter zwischen Computerchips leiten, könnten zu einer schnelleren und effizienteren Elektronik beitragen. Lichtwellen können Informationen leichter transportieren als der in herkömmlichen Schaltkreisen verwendete elektrische Strom, da Lichtteilchen, die als Photonen bezeichnet werden, durch Materialien fließen, ohne mit ihrer Umgebung wie mit Elektronen in Wechselwirkung zu treten. Bisher liefen mechanische Schalter, die zur Manipulation derartiger datenführender Lichtwellen ausgelegt waren, jedoch relativ langsam und erforderten zum Arbeiten unpraktisch hohe elektrische Spannungen. Jetzt lenken neu entwickelte Schalter das Licht in weniger als einer Millionstel Sekunde mit nur etwa einem Volt Strom um – vergleichbar mit den Spannungen, die in der normalen Elektronik verwendet werden, berichten die Forscher im Wissenschaftsbericht vom 15. November. Mit dem neuen Schalterdesign ausgestattete Elektronik zur Verarbeitung von Daten mit Licht anstelle von Elektrizität könnte dazu beitragen, dass selbstfahrende Autos ihre Umgebung nach Verkehr und Fußgängern absuchen oder Informationen von Quantencomputern auslesen. Jeder Schalter besteht aus einer ultradünnen Goldscheibe, die über einer Siliziumplatte aufgehängt ist. Durch Anlegen einer kleinen Spannung am Schalter wird die goldene Scheibe gezwungen, sich wie eine Schüssel nach oben oder wie ein Regenschirm nach unten zu biegen. Die Ausrichtung der Goldscheibe zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmt, ob das Licht, das durch eine drahtähnliche Struktur in der Nähe, die als Wellenleiter bezeichnet wird, fließt, ungestört weitergeleitet oder umgeleitet wird.

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