NRK Meny
Normal

Nanolaser kan gi superraske datamaskiner

Verdens minste halvledende nanolaser er skapt. Den kan få stor betydning for framtidas datamaskiner og være til hjelp innen medisinen.

Forsker Charlotte Sanders

Forsker Charlotte Sanders i teamet som står bak verdens minste nanolaser. Bak Sanders skimter vi en av maskinene som er brukt for å lage laseren.

Foto: Alex Wang, University of Texas

Et team av forskere fra USA, Taiwan og Kina har lykkes med å lage verdens minste nanolaser. Laseren skyter ut et grønt lys når den blir avfyrt, men laseren er så liten at den er usynlig for det blotte øye.

Dette skriver ScienceDaily.

Nanolaseren består av bitte små staver på 480 nanometer, noe som er så smått at det ville være plass til 100 laserstaver på diameteren av et hårstrå.

Forskerenes gjennombrudd ble nylig publisert i tidsskriftet Science.

Superraske datachiper

Små, halvledende lasere er nøkkelen til å utvikle raskere foton-basert teknologi som bruker mindre energi enn i dag. Slik teknologi benytter lyssignaler i stedet for elektrisitet.

En laser som den nyutviklede kan ifølge forskerne brukes til å utvikle mikrobrikker hvor alle prosessene er samlet. Det vil hindre at chipen blir varm. Det vil også hindre informasjonstap typisk forbundet med elektrisk utstyr som leverer informasjon mellom mange mikrobrikker.

Verdens minste halvledende laser

Nanolaseren er bygd opp av en nanostav av halvlederen galliumnitrid som er delvis fylt med indiumgalliumnitrid. Nanostaven er plassert over et tynt, ikke-ledende lag av silisium som igjen dekker en film av sølv som er jevnt på atomnivå.

Foto: University of Texas

I framtiden kan raskere fotonbasert teknologi blant annet innebære superraske datachiper, svært sensitive biosensorer som oppdager, studerer og behandler sykdommer, og neste generasjons kommunikasjonsteknologi.

– I prinsippet kan lys erstatte elektrisk strøm veldig mange steder, slik det har gjort i fiberoptiske kabler, og gi oss små og effektive datamaskiner, miniroboter og så videre. Å utvikle slike minilasere er et godt steg på veien dersom de etter hvert også kan masseproduseres, forteller fysiker Bjørn Hallvard Samset til NRK.no.

– Store konsekvenser for nanoteknologi

Noe av det som har begrenset foton-utstyr fram til i dag, er det som er kjent som den tredimensjonale optiske diffraksjonsgrensa. Lys blir alltid bøyd rundt kanter, og diffraksjonsgrensa er den minste typen ting et mikroskop eller teleskop kan se.

– Mindre ting blir vasket ut av at lyset bøyes i linsen. Dette gjelder også for lysbasert teknologi. Lyset bøyes rundt delene i selve kretsen, og det er derfor en grense for hvor liten en lyschip kan bli uten å ødelegge signalet, forklarer Samset.

– Laseren vi har utviklet opererer langt under 3D-diffraksjonsgrensa. Vi tror vår forskning kan ha store konsekvenser for nanoteknologi, sier Chih-Kang Shih, fysikkprofessor ved University of Texas og en av laserens skapere.

– Lyskretsene i foton-basert teknologi må kunne snakke med de vanlige elektriske kretsene på en eller annen måte, og der har en del av problemet ligget fram til nå. Forskerne bak nanolaseren har fått til dette. Den ser ut som en spennende nyvinning, og det blir gøy å se om de kan lage industrielle kretser av den etter hvert, sier Samset.