Nanoláser revolucionario para lograr un flujo de datos enteramente fotónico en los ordenadores

Unos científicos han desarrollado un nanoláser revolucionario que podría ser la clave para conseguir ordenadores, teléfonos inteligentes y centros de datos mucho más rápidos y mucho más eficientes energéticamente. Esta innovadora tecnología ofrece la posibilidad de instalar miles de estos nuevos láseres en un solo microchip, abriendo así un futuro digital donde los datos en esos aparatos e instalaciones ya no se transmitan mediante señales eléctricas, sino mediante fotones, las partículas de la luz.

El avance es obra de un equipo encabezado por Meng Xiong, de la Universidad Técnica de Dinamarca.

En internet los datos ya circulan en forma de fotones, a través de cables de fibra óptica, pero los ordenadores y aparatos comparables todavía utilizan la electricidad para enviar datos a través de sus circuitos. Esto limita la velocidad de funcionamiento y genera calor.

Al introducir luz directamente en el microchip mediante nanoláseres, la tecnología digital del futuro puede ser más rápida, más fría y mucho más respetuosa con el medio ambiente. Esto es posible porque los nanoláseres pueden generar eficientemente señales de luz que pueden transmitirse con una pérdida de energía prácticamente nula. El ahorro energético podría ser del orden del 50 por ciento.

El nuevo nanoláser rompe el límite tradicional de tamaño de los láseres. Se basa en una estructura que atrapa la luz (una nanocavidad) que concentra la luz con gran potencia en un área más pequeña que la que se ha venido considerando la menor posible en esta clase de diseños.

Cuando los investigadores proyectan un haz de luz, tanto la luz como los electrones se concentran en un área microscópica.

El nanoláser puede funcionar a temperatura ambiente con un consumo de energía inusualmente bajo.

Los investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han inventado un nanoláser construido en una membrana semiconductora que permite que los electrones y los fotones se concentren en un área pequeña (sombra azul). Al usar luz en vez de señales eléctricas en microchips, se puede aumentar la velocidad de los datos y reducir la pérdida de energía. (Ilustración: Yi Yu)

Cuando se resuelvan las limitaciones técnicas que por ahora sufre el nanoláser, este podría revolucionar una amplia gama de tecnologías; los ordenadores y los teléfonos inteligentes podrían consumir una cantidad de energía muy inferior a la que hoy suelen consumir y podían funcionar con más eficiencia; y los centros de datos podrían reducir drásticamente su consumo de energía. Los investigadores estiman que esas limitaciones técnicas de su nanoláser se podrán resolver en los próximos 5 o 10 años.

Xiong y sus colegas exponen los detalles técnicos del nuevo nanoláser en la revista académica Science Advances, bajo el título “A nanolaser with extreme dielectric confinement”. (Fuente: NCYT de Amazings)