Daten lassen sich theoretisch mit Licht schneller verarbeiten als mit winzigen Stromflüssen, verursacht durch Elektronen. Einen weiteren Schritt hin zu einem schnellen optischen Computer der Zukunft gelang nun japanischen Forschern vom National Institute of Advanced Industrial Science and Technology in Tsukuba. Sie entwickelten einen optischen Schaltkreis, der ähnlich wie ein elektronischer Transistor ein Signal verstärken kann.
Durch einen raffinierten Pumpprozess verstärkte so ein roter Laser die Intensität eines blauen Lichtstrahls um das 60-fache. Die Forscher nutzten dazu eine handelsübliche DVD-Scheibe, auf deren Oberfläche 200 bis 300 Nanometer (Milliardstel Meter) kleine Silberteilchen gelagert sind. Das rote Laserlicht regt dabei die quasi freien Elektronen in diesem Metall zu speziellen Schwingungen an. Diese so genannten “Plasmonen” geben in einem zweiten Schritt ihre in diese Schwingungen gespeicherte Energie an den blauen Lichtstrahl, der dadurch deutlich intensiver wird.
Da die Grundbausteine dieses optischen Verstärkers – die Silberteilchen – relativ einfach mit einem Laser in einen kostengünstigen Film aus Silberoxid gebrannt werden können, glauben die Wissenschaftler, eine preiswerte Quelle für optische Schaltkreise entdeckt zu haben. In Zukunft wollen sie diese Schaltkreise weiter verkleinern und sie für andere logische Schaltungen eines klassischen Transistors optimieren. Kombiniert mit optischer Datenleitung über Glasfaserkabel könnte somit in Zukunft die komplette Informationsverarbeitung in Lichtgeschwindigkeit erfolgen.
Jan Oliver Löfken
