Opfindelsen af en ultrakompakt nanolaser er første skridt mod en digital virkelighed, hvor kommunikation på mikrochips kan baseres fuldt ud på lyspartikler. Det kan ændre en lang række industrier. Forskere på DTU har udviklet en banebrydende nanolaser, der kan blive nøglen til langt hurtigere og langt mere energieffektive computere, telefoner og datacentre. Opfindelsen af nanolaseren […]
Opfindelsen af en ultrakompakt nanolaser er første skridt mod en digital virkelighed, hvor kommunikation på mikrochips kan baseres fuldt ud på lyspartikler. Det kan ændre en lang række industrier.
Forskere på DTU har udviklet en banebrydende nanolaser, der kan blive nøglen til langt hurtigere og langt mere energieffektive computere, telefoner og datacentre. Opfindelsen af nanolaseren er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science Advances.
Kan revolutionere industrier
Perspektiverne i teknologien er, at tusindvis af de nye lasere kan være på én enkelt mikrochip. Dermed kan de åbne for en digital fremtid, hvor data ikke længere sendes med elektriske signaler, men med lyspartikler – fotoner.
Forfattere til publikationen, professor på DTU Jesper Mørk, udtaler i en pressemeddelelse:
“Nanolaseren åbner mulighed for at skabe en ny generation af komponenter, der kombinerer høj ydeevne med minimal størrelse. Det kan f.eks. være inden for informationsteknologi, hvor ultra-små og energieffektive lasere kan reducere energiforbruget i computere. Eller i udviklingen af sensorer til sundhedssektoren, hvor nanolaserens ekstreme lyskoncentration kan levere billeder i høj opløsning og ultrafølsomme biosensorer,” siger han.
Hvis nanolaseren fremover kan drives elektrisk – og det bliver den næste store udfordring i forskningen ifølge DTU – så vil den kunne revolutionere en lang række teknologier.
Computere og smartphones vil altså kunne bruge markant mindre strøm og levere højere ydeevne, ligesom datacentre vil kunne reducere deres energiforbrug dramatisk med store klimabesparelser til følge.
Forskerne vurderer, at de sidste tekniske udfordringer kan løses inden for de kommende 5–10 år.
En nødvendig byggesten
Internettet kommunikerer allerede i dag data i form af lyspartikler på lyslederkabler, men på computere bliver data sendt rundt med elektricitet i de elektroniske kredsløb. Det begrænser hastigheden og skaber varme.
Ved at bringe lyset helt ind på selve mikrochippen ved hjælp af nanolasere, kan fremtidens digitale teknologi altså blive både hurtigere, koldere og langt mere klimavenlig.
Det bliver muligt, fordi nanolaseren effektivt kan generere lyssignaler som kan transmitteres næsten uden energitab. Når det gælder computere, anslår Jesper Mørk, at nanolaserne kan halvere energiforbruget.
Den ultrakompakte nanolaser fra DTU udgør en nødvendig byggesten for denne vision, fordi mikrochips i fremtiden skal bruge tusindvis af bittesmå, energieffektive lasere til at sende lyssignaler internt på chippen.
Udviklet i DTU Nanolab
Nanolaseren er udviklet i DTU’s renrum, DTU Nanolab, og bryder ifølge Jesper Mørk med den traditionelle grænse for, hvor små lasere kan være. Laseren er baseret på en lysfangende struktur – en nanokavitet – der koncentrerer lyset ekstremt kraftigt i et område så lille, at den type konstruktioner tidligere blev anset for umulige.
Når forskerne belyser laseren med en lysstråle, samler både lyset og elektronerne sig i et mikroskopisk område. Det gør det muligt for laseren at fungere ved stuetemperatur med et usædvanligt lavt energiforbrug.
Læs mere: