Het vervangen van traditionele computerchipcomponenten door op licht gebaseerde tegenhangers zal elektronische apparaten uiteindelijk sneller maken vanwege de grote bandbreedte van licht.

Een nieuwe beschermende "bekleding" van metamateriaal voorkomt dat licht uit de zeer bochtige paden lekt die het in een computerchip zou afleggen.

Omdat het verwerken van informatie met licht efficiënter kan dan met elektronen die in huidige apparaten worden gebruikt, er is een goede reden om licht te beperken tot een chip. Maar licht en de stukjes informatie die het bevat, hebben de neiging om te lekken en te verspreiden uit de kleine componenten die op een chip moeten passen.

Een door Purdue University geleide inspanning heeft een nieuwe bekleding langs de snelwegen gebouwd voor licht reizen, golfgeleiders genoemd, om informatielekken te voorkomen, met name rond scherpe bochten waar licht van het spoor stuitert en verstrooid wordt. Informatie gaat dan verloren of wordt door elkaar gegooid in plaats van via een apparaat te worden gecommuniceerd. Het voorkomen hiervan zou de integratie van fotonisch met elektrische circuits kunnen vergemakkelijken, het verhogen van de communicatiesnelheid en het verminderen van het stroomverbruik.

"We willen dat de stukjes informatie die we in de golfgeleider sturen, door krappe bochten reizen en tegelijkertijd niet als warmte verloren gaan. Dit is een uitdaging, " zei Zubin Jacob, Purdue assistent-professor elektrische en computertechniek.

Wat de golfgeleiderbekleding zo uniek maakt, is anisotropie, wat betekent dat het ontwerp van de bekleding ervoor zorgt dat licht met verschillende snelheden in verschillende richtingen kan reizen. Door de anisotropie van de bekleding te beheersen, de onderzoekers voorkwamen dat licht van de baan lekte naar andere golfgeleiders waar "overspraak, " of mengen, informatie zou plaatsvinden. In plaats daarvan, stukjes informatie die door licht worden gedragen, kaatsen terug door "totale interne reflectie" en blijven sterk opgesloten in een golfgeleider.

"De golfgeleider die we hebben gemaakt is een extreem huiddiepe structuur, wat betekent dat een eventuele lekkage erg klein zal zijn, " zei Saman Jahani, Purdu afgestudeerde onderzoeksassistent in elektrotechniek en computertechniek. "Deze aanpak kan de weg vrijmaken voor dichte fotonische integratie op een computerchip zonder dat je je zorgen hoeft te maken over lichtlekkage."