‘Fotonenchip’ rekent ultrasnel

Computerchips kunnen een pak sneller worden gemaakt als de signaaltransmissie gedeeltelijk zou gebeuren met licht.

De binaire informatie die wordt gegenereerd in de transistors op een computerchip, wordt via elektronen getransporteerd naar andere chips, en eventueel ook processors. Deze transmissie gaat al heel snel, maar volgens computerwetenschappers nog niet snel genoeg. Zij zoeken niet alleen naar methoden om chips nog kleiner te maken (en processors dus nog sneller en geheugens krachtiger) maar ook om de snelheid van deze signaaloverdracht te verhogen.

Een team van Amerikaanse, Britse en Franse ingenieurs heeft nu een begin gemaakt met een doorbraak, en wel door een manier te ontwikkelen waarop de elektronische informatie wordt overgezet op lichtstralen. Fotonen hebben immers het voordeel dat ze (nog) veel sneller reizen dan elektronen. Helaas zorgde de signaaloverdracht tussen elektronen en fotonen (en vice versa) tot nu voor problemen.

De onderzoekers lijken dat probleem te hebben opgelost, en wel door gebruik te maken van een nieuwe soort metamaterialen. Dat zijn materialen die eigenschappen van licht ingrijpend kunnen veranderen. Tot voor kort werden ze enkel gebruikt om lichtstralen om te buigen en af te leiden, maar de vorsers hebben ze nu ingezet om licht snel in een andere kleur (frequentie) om te zetten. Dat zorgt voor een vlottere transmissie tussen elektronen en lichtdeeltjes.

Als de signaaloverdacht via fotonen kan verlopen, hoeven chips ook niet meer voorzien te worden van minuscule koperen draadjes, waardoor ze ook nog eens een pak kleiner kunnen worden gemaakt.