Een nieuw ontwerp van optische chips zorgt ervoor dat licht meerdere dimensies kan ervaren, die veelzijdige platforms voor geavanceerde communicatie en ultrasnelle kunstmatige-intelligentietechnologieën kunnen ondersteunen.

Deze wetenschappelijke doorbraak werd gezamenlijk geleid door de Australian National University (ANU) en de University of Rostock in Duitsland, met andere medewerkers in Duitsland, de University of Central Florida in de VS en UNSW Canberra.

"Licht kan evolueren in maximaal zeven dimensies op onze speciaal ontworpen circuits, wat verbijsterend is als je je realiseert dat de ruimte om ons heen driedimensionaal is, " zei professor Andrey Sukhorukov, die de ontwikkeling van nieuwe theoretische concepten leidde met een team van wetenschappers van het Nonlinear Physics Center van de ANU Research School of Physics.

Professor Alexander Szameit van de Universiteit van Rostock leidde het experimentele werk, inclusief de geavanceerde fabricage van optische circuits.

"Het gebruik van hogere dimensies op optische chips zou een verscheidenheid aan toekomstige technologieën kunnen ondersteunen die betrekking hebben op machinaal leren en het autonoom uitvoeren van complexe taken, ' zei professor Szameit.

Dr. Kai Wang, die aan de belangrijkste aspecten van het project bij ANU hebben gewerkt, zei dat het mogelijk maken van licht om voorbij onze driedimensionale ruimte te reizen een grote doorbraak is, en zou de capaciteit van de huidige optische chips drastisch verbeteren.

"Hoogdimensionale netwerkstructuren zijn te vinden in menselijke hersenen - als optische circuits dit kunnen nabootsen, hun rekencapaciteit zal ook drastisch worden vergroot, " zei Dr. Wang.

"Dit brengt ons in het rijk van sciencefiction, wat ik heel spannend vind. The sky is the limit in termen van potentiële toekomstige toepassingen die op onze ontdekking kunnen voortbouwen."

Lukas Maczewsky, een doctoraat geleerde die de experimenten uitvoerde aan de Universiteit van Rostock, zei dat de innovatie van het team kan worden gebruikt om optische schakelaars en sensoren te ontwikkelen die zeer scherp kunnen reageren om licht door te geven of te blokkeren.

"Ons werk is een belangrijke stap in de richting van het creëren van een ultracompact en energiezuinig platform voor optische netwerken, ' zei meneer Maczewsky.

"Licht kan binnen de circuits reizen op een optische chip, maar, op massale schaal, circuits worden het meest efficiënt gemaakt binnen één vlak, net als wegen zonder viaducten. Zonder de noodzaak om viaducten te bouwen op vlakke circuits, we maken beter gebruik van de overspraak van licht tussen aangrenzende paden om het gedrag van licht te construeren."