In bijna alle situaties, zelfs in een vacuüm, licht kan niet eindeloos reizen zonder te verdwijnen. Lichtpulsen die bekend staan ​​als solitonen en die zich over lange afstanden langs vezels voortplanten zonder hun vorm te veranderen of de focus te verliezen, hebben toepassingen gevonden in datatransmissie, maar zelfs deze verdwijnen geleidelijk, tenzij het medium waar ze doorheen reizen een ultralage absorptie heeft. Nikolay Rosanov van de National Research University of Information Technologies, Mechanica, en Optica (ITMO), St. Petersburg, Rusland en zijn team werken sinds de jaren tachtig aan een oplossing voor dit probleem - lasersoltons; een colloquiumpaper waarin hun recente werk op dit gebied wordt samengevat, is nu gepubliceerd in Het European Physical Journal D .

Rosanov en zijn groep begonnen hun werk met computersimulaties, wat suggereert dat het theoretisch mogelijk was om een ​​stabiel soliton te produceren in een laser met wijde opening als het werd gestabiliseerd door externe straling. Deze voorspelling werd al snel experimenteel bevestigd, en sindsdien heeft de groep deze zogenaamde dissipatieve solitonen bestudeerd.

Meest recent, de onderzoekers hebben theoretisch aangetoond dat het mogelijk is om dergelijke solitonen te creëren zonder het gebruik van coherente en stabiele externe straling. Met behulp van parallel programmeren op krachtige supercomputers, ze hebben eerst een lichtpuls gemodelleerd die in één dimensie is gelokaliseerd (een 1D-soliton) voordat ze hun techniek uitbreidden om solitons in twee en vervolgens in drie dimensies te modelleren. Deze driedimensionale solitons hebben een complexe interne structuur met onderscheidende topologieën; deze hebben beschrijvende namen gekregen zoals 'appel', 'trefoil' en 'Solomon knot' en het is aangetoond dat ze samenvloeien.

Er zijn nog vragen voor Rosanov en zijn collega's om te beantwoorden voordat hun theorie in de praktijk kan worden gebracht. Als het eenmaal is geweest, echter, de stabiliteit van deze solitonen en van hun topologie suggereert mogelijke toepassingen bij het opslaan van digitale informatie. Het is zeker niet onmogelijk dat we, op een dag, gebruik computers die laser soliton-arrays hebben in plaats van de huidige harde schijven.