Twee wetenschappers zijn in de weer met computers en kabels om licht als geluid op te slaan op een computerchip.
Van licht naar geluid

Wetenschappers van de universiteit van Sydney zijn erin geslaagd om licht op een computerchip op te slaan als geluidsgolven. Daarmee kan het supersnelle licht worden toegepast in computers. 

© University of Sydney

Primeur: licht opgeslagen als geluid

Licht op een microchip. Dat hebben wetenschappers ontwikkeld om jouw computer in de toekomst supersnel te maken.

2 oktober 2017 door Antje Poulsen

Plotseling begint je computer te pruttelen. Je voelt eraan. Ja hoor, hij is weer eens oververhit. 

Het is bekend: als een computer te heet wordt, gaat hij langzamer werken en wordt hij instabiel. Daarom proberen natuurkundigen en bedrijven als IBM al lang een andere, snellere energiebron dan stroom te vinden. Licht ligt voor de hand, en om gegevens als licht op te slaan en te verwerken willen wetenschappers een fotonische chip ontwikkelen. 

Lees meer over waanzinnige toekomstvisies. Neem nu een abonnement op Wetenschap in Beeld.

Computers met ‘lichtsnelheid’

Lichtdeeltjes, fotonen, wekken namelijk geen warmte op. Bovendien transporteren ze gegevens veel sneller, met een lager energieverbruik en zonder de storende elektromagnetische velden die stroom vormt.

Maar de onderzoekers worstelen met een probleem: hoe kan een chip gegevens ophalen en verwerken als het licht 300.000 kilometer per seconde aflegt? 

Licht omgezet in geluid

Daar hebben geleerden aan de universiteit van Sydney nu iets op bedacht. Ze remmen het lichtsignaal binnen in een microchip af en ‘parkeren’ gegevens in een geluidsgolf, waardoor de gegevens vijf keer zo lang in de chip blijven. 

Daardoor ontstaat er een pauze, waarin de computer de gegevens kan ophalen en verwerken, zelfs nauwkeuriger dan zoals het nu gaat.

Dit is mogelijk doordat de kleinste deeltjes van licht en geluid opvallende overeenkomsten vertonen. Net als fotonen bewegen zogenoemde fononen in golven met een verschillende kracht en lengte, en beide elementen kunnen elkaar beïnvloeden.

Er zijn echter meer experimenten nodig voordat de microchip in productie kan worden genomen. 

1) Een dataimpuls in de vorm van pulserend licht (geel) wordt vanaf links de chip in gestuurd. Een lichtimpuls, die moet helpen met het opslaan van gegevens, komt van de rechterkant (blauw). 2) De twee lichtimpulsen stuiten op elkaar en beïnvloeden elkaar en het materiaal in het circuit, waardoor er een korte geluidsgolf ontstaat. Nu kunnen gegevens 10 nanoseconden lang worden opgeslagen, opgehaald en doorgestuurd. 3) Een nieuwe lichtimpuls loopt naar de chip en beweegt zich voort naar de geluidsgolf. 4) De lichtimpuls lost de geluidsgolf op en vormt een nieuwe lichtimpuls, identiek aan de oorspronkelijke gegevensdrager. 5) De lichtimpuls komt de chip uit. Dit alles duurt, afhankelijk van de grootte van de spiraal, 12 tot 13 nanoseconden.


Bekijk ook ...

Ook gelezen

Niet gevonden wat je zocht? Zoek hier: