München: Computer könnten bald in Lichtgeschwindigkeit rechnen

München : Computer könnten bald in Lichtgeschwindigkeit rechnen

Ein Mini-Laser könnte in Zukunft aus Computern ultraschnelle Rechenmaschinen machen. Forscher am Lehrstuhl für Photonik und Optoelektronik an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München haben einen Laserbaustein hergestellt, mit dessen Hilfe ein Rechner Informationen über Lichtwellen transportieren und verarbeiten kann.

Bisher scheiterte diese Idee an der nötigen Größe, die sogenannte optische Körper wie ein Laserbauteil für derlei Aufgaben brauchen. Nun konnten die Wissenschaftler um Jochen Feldmann ein lichtverstärkendes Laserbauelement aus Goldpartikeln herstellen, das weniger als ein zehntausendstel Millimeter groß ist, wie die LMU mitteilt.

Die Geschwindigkeit der Datenverarbeitung bei herkömmlichen Rechnern wird durch die elektrische Stromleitung beeinträchtigt. Elektronen können sich durch ihre negative Ladung gegenseitig ablenken und so den Datenfluss stören. Lichtstrahlen haben dagegen keine Ladung und beeinflussen sich nicht. Deshalb können mehr Signale gleichzeitig verarbeitet werden als es bei einer Übertragung via Strom der Fall ist.

Bei dem nun in München entwickelten sogenannten Nano-Resonator reflektiert das Laserbauteil Lichtstrahlen wie zwei sich gegenüberstehende Spiegel und verstärkt sie dadurch. Die Wissenschaftler stellten diesen Resonator aus zwei Goldkügelchen mit einem Durchmesser von jeweils nur 40 Nanometern her.

Die Daten-Leitung über die Gold-Partikel ist den Angaben zufolge aus zwei Gründen sehr effektiv: Zum einen bildet sich zwischen den Teilchen auf Grund der physikalischen Eigenschaften dieses Edelmetalls ein starkes elektrisches Feld aus, welches die Licht-Spiegelung verstärkt und dadurch mehr Informationen in kürzerer Zeit weiterleiten kann. Andererseits kann durch Änderung des Abstands zwischen den beiden Gold-Partikeln die reflektierte Lichtwellenlänge variiert werden. Dadurch ist es möglich, mehrere unterschiedliche Informationen gleichzeitig zu übermitteln.

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