(PhysOrg.com) -- Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van King's College London heeft een stap dichterbij de ontwikkeling van optische componenten voor supersnelle computers en supersnelle internetdiensten van de toekomst gezet. Dit heeft het potentieel om de gegevensverwerkingssnelheden te revolutioneren door informatie via lichtstralen te verzenden in plaats van elektrische stromen.

De onderzoekers bestuderen de wetenschap van 'nanoplasmonische apparaten' waarvan de belangrijkste componenten kleine metalen structuren op nanoschaal zijn, meer dan 1000 keer kleiner dan de grootte van een mensenhaar, die gids en direct licht.

Informatie wordt routinematig gesorteerd en in verschillende richtingen geleid om computers, internetverbindingen of telefoongesprekken plaatsvinden. Momenteel, echter, computers verwerken informatie door deze te coderen in elektrische signalen.

Het zou veel sneller zijn om informatie te verwerken en te verzenden in de vorm van licht in plaats van elektrische signalen, maar tot nu toe, het was moeilijk om de lichtstralen te ‘veranderen’, dat wil zeggen interactie met andere lichtstralen, tijdens het reizen door een materiaal, en dit heeft de vooruitgang tegengehouden.

De wetenschappers hebben dit opgelost door een nieuw kunstmatig materiaal te ontwerpen, waardoor lichtstralen efficiënt kunnen interageren en de intensiteit kunnen veranderen, waardoor informatie kan worden gesorteerd door lichtstralen met zeer hoge snelheden. De structuur van het op maat gemaakte materiaal is vergelijkbaar met een stapel staafjes op nanoschaal, waarlangs licht kan reizen en, het belangrijkste, interageren.

Professor Anatoly Zayats, bij de afdeling natuurkunde aan King's, legt uit:‘Als we een stroom van licht op dezelfde manier zouden kunnen regelen als een stroom van elektronen in computerchips, een nieuwe generatie gegevensverwerkingsmachines zou kunnen worden gebouwd, die in staat zou zijn enorme hoeveelheden informatie veel sneller te verwerken dan moderne computers.

‘Het nieuwe materiaal dat we hebben ontwikkeld, vaak ‘metamateriaal’ genoemd, kunnen worden opgenomen in bestaande elektronische chips om hun prestaties te verbeteren, of gebruikt om volledig nieuwe, volledig optische chips te bouwen en daardoor een revolutie teweeg te brengen in de gegevensverwerkingssnelheden.

‘Hoewel er veel uitdagingen zijn om te overwinnen, we zouden verwachten dat deze snellere technologie in de toekomst in onze pc's zou kunnen zitten, mobieltjes, vliegtuigen en auto's, bijvoorbeeld.’

Andere leden van het team die bij dit laatste onderzoek zijn betrokken, zijn onder meer Argonne National Laboratory in de VS; Universiteit van Noord-Florida; Universiteit van Massachusetts in Lowell; en Queen's University of Belfast in het VK.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie .