De zoektocht naar steeds snellere en krachtigere computers heeft ertoe geleid dat een van de meest rudimentaire methoden van tellen een 21e-eeuwse make-over heeft gekregen.

Een internationaal team van onderzoekers, waaronder professor C. David Wright van de Universiteit van Exeter, hebben een optisch 'telraam' op nanoschaal ontwikkeld - dat lichtsignalen gebruikt om rekenkundige berekeningen uit te voeren.

Het innovatieve apparaat werkt door lichtpulsen te tellen - ongeveer op dezelfde manier als kralen worden gebruikt om te tellen bij gebruik van een conventioneel telraam - voordat de gegevens worden opgeslagen.

Deze baanbrekende nieuwe techniek zou de weg kunnen banen naar nieuwe, krachtigere computers die computer- en opslagfuncties in één element combineren - een stap weg van conventionele computers die deze twee functies als gescheiden beschouwen.

De studie is gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift, Natuurcommunicatie .

Prof. C. David Wright, een expert in elektronische techniek en co-auteur van de studie zei:"Dit apparaat kan alle basisfuncties uitvoeren die je zou associëren met het traditionele telraam - toevoeging, aftrekken, vermenigvuldigen en delen - wat meer is, het kan dit doen met behulp van picoseconde (een duizendste van een miljardste van een seconde) lichtpulsen".

Hoofdauteur van de studie, Professor Wolfram Pernice van het Instituut voor Natuurkunde aan de Universiteit van Münster in Duitsland voegde toe:"In het artikel beschrijven we voor de eerste keer de realisatie van een telraam dat op een puur optische manier werkt. In plaats van houten kralen zoals gevonden op traditionele telramen, ons innovatieve apparaat rekent met lichtpulsen - en slaat het resultaat tegelijkertijd op."

Het optische telraam van het team, dat zo klein is dat het in wezen onzichtbaar is voor het blote oog, is geïnstalleerd op een fotonische microchip die eenvoudig kan worden vervaardigd.

Tot dusver, de onderzoekers zijn erin geslaagd om met tweecijferige getallen te rekenen met behulp van twee fotonische faseveranderingscellen, maar de uitbreiding naar grote meercijferige getallen houdt simpelweg het gebruik van meer cellen in.

"Computing met licht - en niet met elektronen, zoals het geval is met traditionele computers - betekent dat we veel snellere systemen kunnen ontwikkelen die kunnen worden verbonden met behulp van geïntegreerde optische golfgeleiders", voegt co-auteur Prof. Harish Bhaskaran van de Universiteit van Oxford toe.