Ein Durchbruch in der Computertechnik

Forscher der Universität Oldenburg haben einen optischen Nanoschalter entwickelt. Dieser Schalter ist 10.000-mal schneller als herkömmliche elektronische Transistoren. Er könnte die Grundlage für eine neue Generation von Computern bilden, die mit Licht statt mit Elektronen arbeiten.

Aufbau des Nanoschalters

Der Schalter besteht aus einem dünnen Silberplättchen mit winzigen Rillen und einer hauchdünnen Schicht des Halbleitermaterials Wolframdisulfid. Diese Kombination bildet ein Metamaterial, das seine Reflexionseigenschaften extrem schnell ändern kann. Durch Laserpulse lässt sich die Reflexion innerhalb von weniger als 70 Femtosekunden steuern.

Funktionsweise

Die Energie des Lichts erzeugt spezielle Quantenzustände im Material. Diese Zustände entstehen durch die Wechselwirkung von Plasmonen (Gitterschwingungen auf der Silberoberfläche) und Exzitonen (Anregungszustände im Halbleiter). Diese Wechselwirkung bestimmt, wie stark das Material Licht reflektiert.

Vorteile und Anwendungen

Der neue Nanoschalter bietet viele Vorteile. Er ist nicht nur extrem schnell, sondern auch sehr klein und effizient. Mögliche Anwendungen sind optische Datenverarbeitung, Chipherstellung, optische Sensoren und Quantencomputer. Durch die Nutzung von Licht könnten Computer in Zukunft deutlich schneller und leistungsfähiger werden.