IBM bremst Lichtgeschwindigkeit aus

Manchmal muss es etwas langsamer gehen, damit es insgesamt vorwärts geht – so ähnlich könnten die Forscher von IBM argumentieren, wenn jemand den Sinn ihres Tuns anzweifelt. In der Entwicklungsabteilung ist es ihnen gelungen, die Lichtgeschwindigkeit zu reduzieren und kontrolliert zu steuern. Das hat den Zweck, dass optische Technik auf Glasfaserbasis in Zukunft in Computerchips verwendet werden kann. Dabei soll Licht eines Tages die bisher verwendeten Elektronen in Chip-Schaltkreisen ersetzen.

Wie der Konzern mitteilt, musste dafür das Licht in einer optischen Umgebung zunächst auf ein Dreihunderstel des normalen Tempos von knapp 300.000 Kilometern in der Sekunde heruntergebremst werden. Das geschah durch einen Silizium-Baustein, der sehr gleichmäßig perforiert wurde, so dass er eintretende Lichtwellen auf eine bestimmte Art streut. Er heißt ‘Phontonic Crystal Waveguide’. Beim Durchtritt durch diesen Kristall verlangsamt sich das Tempo des Lichts auf das erforderliche Maß und lässt sich durch die Perforationen kontrollieren.

Dieses langsame Licht kann dann durch Anlegen einer elektrischen Spannung ganz nach Bedarf beschleunigt werden, weil sich der Kristall erhitzt und die mikroskopisch kleinen Löcher sich verformen. Und das ist die eigentliche Neuerung, die an einen echten Einsatz in Live-Umgebungen denken lässt. Vor allem die Verwendung von Standard-Silizium und Nanotechnik erlaubt vielleicht eines Tages die Konstruktion von ultrakompakten optischen Kommunikationsschaltkreisen.

Die Geschwindigkeit der Lichtwellen in dem Material kann auch über die künftige Leistungsfähigkeit von Chips entscheiden, so hoffen die Forscher. Und kostengünstig soll die Produktion der glasfaserbasierten Schaltkreise eines Tages auch sein. Laut IBM ist alles, was für das Design solcher Waveguides vonnöten ist, heute schon in jeder Wafer-Fabrik vorhanden.