Az IBM amerikai kutatóközpontjában olyan mikroáramkörbe építhető, optikai fénykésleltetőt készítettek, amely 0,5 nanoszekundumnyi ideig csapdába ejti, vagyis késlelteti a fényt, mielőtt továbbengedné. Az átmeneti adattárolónak is használható eszköz kifejlesztésével fontos akadályt hárítottak el az elektronok helyett fotonokkal működő optikai számítógépek megszületéséhez vezető úton.
Az új optikai puffert kifejlesztő Yurii Vlasov fizikus (IBM Watson Research Center, New York) a Nature optikával foglalkozó szakfolyóiratában ismertette mikroszkópikus fényrezonátorokból álló késleltetőjét.
A fény nagyon jól használható nagy sebességű adatátvitelre, mert nagyon gyorsan lehet ki és bekapcsolni. Ugyanakkor a fotonokat nehéz tárolni, mivel csak gyengén lépnek kölcsönhatásba egymással és az átlátszó anyagokkal. Természetesen most is vannak készülékek, amelyek között optikai úton továbbítják az adatokat, de ezeket tárolás vagy feldolgozás esetén elektromos jellé kell alakítani.
Az elektronok erősen hatnak egymásra és a vezetőkre, ami behatárolja, hogy milyen gyorsan tudják továbbítani az információt, és sokan attól tartanak, hogy a csipek hamarosan elérik elméletileg lehetséges maximális sebességüket. Vlasov jóslata szerint egy évtizeden belül nem hét processzormag, hanem több száz lesz egyetlen csipen, és sok problémát megoldana, ha ezek között a kapcsolatot fénnyel lehetne biztosítani.
10 bit a világ?
Egészen mostanáig nem álltak rendelkezésre optikai átmeneti tárolók, márpedig ezek nélkülözhetetlenek a tisztán fénnyel történő kommunikációhoz. Amikor egy útválasztó (router) eldönti, merre küld tovább egy adatcsomagot, egy pillanatra az egész csomagot tárolnia kell (az IBM kutatóinak most bemutatott optikai tárolójában 10 bitnyi adat fér el). Ugyanilyen átmeneti tárolók kellenek, amikor fényimpulzusokat késleltetni akarnak, hogy két adatforrás jelei ne ütközzenek, vagyis ne egyszerre érjenek célba.
A fény késleltetésének egy lehetséges módja, hogy adott hosszúságú optikai kábelen vezetik át, de 1 nanoszekundum késleltetéshez 21 centiméter hosszú üvegszálas kábel kell. Az integrált áramkörökben használt szilíciumdioxidnak az üvegénél nagyobb a törésmutatója, így 7 centiméter is elég lenne, de a mikro-áramkörökben ez sem fér el.
Vlasov fénypuffere egy fényvezető fotonhuzalból áll, amelyet az integráltáramkör-gyártásnál szokásos maratással, szilícium és szilícium-dioxid rétegekből állítottak elő. A huzal élesen kanyarog, mégis vezeti a fényt. Vlasov mikroszkopikus hurkokat épített a fényvezetőjébe, pont akkorákat, hogy a gyűrűk az áthaladó fény frekvenciáján rezonáljanak. A rezgő csapdákban 70-szer halad körbe a fény, amíg kijut és tovább tud haladni. Így sikerült egy apró méretű optikai elemmel megvalósítani a 0,5 nanoszekundum késleltetést.