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Simuliertes Bremsmanöver: Computerchip stoppt Lichtstrahlen

Astronomie|Physik Technik|Digitales

Simuliertes Bremsmanöver: Computerchip stoppt Lichtstrahlen
Eine Forschergruppe der Stanford Universität in Palo Alto in Kalifornien hat ein Konzept zur Abbremsung eines Lichtstrahls in einem Computerchip vorgestellt. Auf diese Weise könnten die in den Quantenzuständen der einzelnen Photonen des Lichtstrahls codierten Informationen verarbeit werden ? ein erster Schritt zur Herstellung eines Computers, der mit Licht statt Elektronen arbeitet. Darüber berichtet das Fachmagazin Physical Review Letters (Band 92, Artikel 083901).

Verschiedenen Forschergruppen ist es in den letzten Monaten bereits gelungen, einen Lichtstrahl mit Hilfe speziell hergestellter Gase zum Stillstand zu bringen. Auf diese Weise können die in der Polarisation der Photonen des Lichtstrahls codierten Informationen auf Spinzustände der Gasatome übertragen werden. Shanhui Fan und seine Kollegen haben nun ein ähnliches Konzept vorgestellt, das allerdings nicht mit Gasen, sondern mit herkömmlichen Halbleiterchips funktionieren soll.

Herzstück des von dem Forscherteam ersonnenen Chips sind winzige, stäbchenförmige Resonatoren, die die Photonen eines Lichtstrahls gewissermaßen einfangen können. Wenn derartige Resonatoren in einer Linie angeordnet werden, so kann damit ein Lichtstrahl stark abgebremst werden ? die Photonen hüpfen quasi zwischen den einzelnen Resonatoren hin und her und setzen somit die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Strahls herab.

In Fans Konzept werden die Photonen des so abgebremsten Lichtstrahls dann an weitere Resonatoren weitergegeben, die diese für eine noch längere Zeit speichern können. Die von ihnen codierten Informationen sollen so für logische Operationen zugänglich sein, bevor sie am Ende von dem Halbleitermaterial absorbiert und somit zerstört werden.

Fan glaubt, dass sein bisher nur in groß angelegten Simulationen erprobtes Konzept schon bald in die Praxis umgesetzt werden kann. Seine Resonatoren könnten dann einst Bauteile eines von vielen Forschern herbeigesehnten, optischen Computers darstellen.

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