Amb l'arribada de l'era de la IA i el big data, els ordinadors electrònics tradicionals estan afectant cada cop més colls d'ampolla físics quan processen grans quantitats de dades. En canvi, els ordinadors fotònics, que processen dades amb fotons en comptes d'electrons, ofereixen avantatges notables, com ara velocitats ultra-elevades, processament massiu de dades en paral·lel i un consum d'energia excepcionalment baix. Tanmateix, la fabricació i les condicions de funcionament dels components bàsics de la computació fotònica han estat durant molt de temps obstacles importants per a la seva adopció generalitzada. El recent avenç de l'equip de la Universitat de Southampton aborda directament aquest punt de dolor crític.
L'equip d'investigació va generar amb èxit micro-làsers separats espacialment dins d'una microcavitat òptica basada en cristalls líquids i molècules de colorants orgànics. Sorprenentment, aquests micro-làsers van aconseguir una sincronització espontània, funcionant com un emissor de llum coherent unificat a la mateixa freqüència i fase, formant així un estat col·lectiu macroscòpic conegut com a "supermode".
Anteriorment, la consecució de fenòmens de control làser tan complexos es basava principalment en microcavitats especialitzades de semiconductors i només es podia observar en entorns criogènics extrems per sota dels -250 graus. Els alts costos de refrigeració criogènica i la complexitat dels equips necessaris van fer gairebé impossible treure aquesta tecnologia del laboratori. La plataforma recentment desenvolupada no només funciona de manera estable a temperatura ambient estàndard, sinó que també compta amb dos avantatges clau:
Sintonització elèctrica: Simplement aplicant un petit voltatge, les molècules de cristall líquid dins de la microcavitat es poden reorientar, permetent un ajust flexible de la propagació de la llum i els modes de funcionament del làser.
Reconfigurabilitat òptica: les posicions relatives dels micro-làsers dins del mateix dispositiu es poden reconfigurar dinàmicament segons requisits específics.
Dmitry Dovzhenko, autor principal de l'article i investigador del Centre de Recerca en Optoelectrònica de la Universitat de Southampton, va assenyalar que aquesta investigació demostra que el "comportament col·lectiu" de la llum no requereix necessàriament estats d'acoblament de matèria lumínica-complexa o entorns criogènics. La nova plataforma no només és més senzilla i pràctica, sinó que també utilitza materials madurs. Això proporciona una via molt prometedora per desenvolupar dispositius pràctics de baix-cost, reconfigurables i fàcilment escalables per a futures aplicacions informàtiques fotòniques.
