A mesterséges intelligencia és a nagy adatforgalom korszakának megjelenésével a hagyományos elektronikus számítógépek egyre inkább fizikai szűk keresztmetszetekbe ütköznek, amikor hatalmas mennyiségű adatot dolgoznak fel. Ezzel szemben a fotonikus számítógépek, amelyek az adatokat elektronok helyett fotonok felhasználásával dolgozzák fel, figyelemre méltó előnyöket kínálnak, beleértve az ultra-nagy sebességet, a hatalmas párhuzamos adatfeldolgozást és a kivételesen alacsony energiafogyasztást. Az alapvető fotonikus számítástechnikai komponensek gyártási és működési körülményei azonban régóta nagy akadályt jelentenek széles körű elterjedésük előtt. A Southamptoni Egyetem csapatának közelmúltbeli áttörése közvetlenül foglalkozik ezzel a kritikus fájdalomponttal.
A kutatócsoport sikeresen állított elő térben elválasztott mikro{0}}mikrolézereket egy optikai mikroüregben folyadékkristályok és szerves festékmolekulák alapján. Figyelemre méltó, hogy ezek a mikro-lézerek spontán szinkronizálást értek el, egységes koherens fénykibocsátóként működtek pontosan ugyanazon a frekvencián és fázisban, és ezáltal egy makroszkopikus kollektív állapotot hoztak létre, amelyet "szupermódnak" neveznek.
Korábban az ilyen összetett lézeres vezérlési jelenségek megvalósítása többnyire speciális félvezető mikroüregeken alapult, és csak -250 fok alatti extrém kriogén környezetben volt megfigyelhető. A kriogén hűtés magas költségei és a szükséges berendezések bonyolultsága szinte lehetetlenné tette ennek a technológiának a laboratóriumból történő kihozatalát. Az újonnan kifejlesztett platform nem csak stabilan működik normál szobahőmérsékleten, hanem két fő előnnyel is büszkélkedhet:
Elektromos hangolhatóság: Egyszerű feszültség alkalmazásával a mikroüregben lévő folyadékkristály-molekulák átirányíthatók, ami lehetővé teszi a fény terjedésének és a lézer működési módjának rugalmas beállítását.
Optikai újrakonfigurálhatóság: A mikro{0}}lézerek egymáshoz viszonyított helyzete ugyanazon az eszközön belül dinamikusan konfigurálható az egyedi követelményeknek megfelelően.
Dmitrij Dovzsenko, a tanulmány vezető szerzője és a Southamptoni Egyetem Optoelektronikai Kutatóközpontjának kutatója rámutatott, hogy ez a kutatás azt bizonyítja, hogy a fény „kollektív viselkedése” nem feltétlenül igényel összetett fény{0}}anyag-kapcsolási állapotokat vagy kriogén környezetet. Az új platform nemcsak egyszerűbb és praktikusabb, hanem kiforrott anyagokat is felhasznál. Ez rendkívül ígéretes utat biztosít az alacsony költségű, újrakonfigurálható és könnyen méretezhető praktikus eszközök fejlesztéséhez a jövőbeli fotonikus számítástechnikai alkalmazásokhoz.
