นาโนเลเซอร์จิ๋วที่สร้างในอุณหภูมิห้องอาจลดการใช้พลังงานคอมพิวเตอร์ลงครึ่งหนึ่ง

วิศวกรที่มหาวิทยาลัยเทคนิคเดนมาร์กสร้างนาโนเลเซอร์ที่อาจเปลี่ยนวิธีที่ชิปส่งข้อมูล แทนสัญญาณไฟฟ้าด้วยแสง

อุปกรณ์สร้างจากนาโนคาวิตีที่กักแสงในพื้นที่เล็กมาก การออกแบบที่ทีมเรียกว่า extreme dielectric confinement เพราะแสงถูกบีบแน่นมาก เลเซอร์จึงทำงานในอุณหภูมิห้องและใช้พลังงานน้อยมาก ผลตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances

แสงแทนอิเล็กตรอน

โปรเซสเซอร์สมัยใหม่ส่งข้อมูลผ่านรอยทองแดงเป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งสูญเสียพลังงานเป็นความร้อนและช้าลงเมื่อสัญญาณเดินทาง การเชื่อมต่อด้วยแสงเชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์ในศูนย์ข้อมูลอยู่แล้ว แต่การย่อลงบนชิปทำได้ยากเพราะเลเซอร์มักต้องใหญ่กว่าทรานซิสเตอร์รอบข้างมาก

การออกแบบของ DTU ทำลายขีดจำกัดขนาดนั้น นาโนเลเซอร์หลายพันตัวสามารถอยู่บนไมโครชิปเดียว แต่ละตัวส่งโฟตอนผ่านท่อนำคลื่นแทนอิเล็กตรอนผ่านสายไฟ "นาโนเลเซอร์เปิดความเป็นไปได้ในการสร้างส่วนประกอบรุ่นใหม่ที่ผสมผสานประสิทธิภาพสูงกับขนาดเล็กที่สุด" ศาสตราจารย์ Jesper Mork ผู้นำงานกล่าว

การประหยัดมาจากไหน

Mork ประเมินว่าการใช้นาโนเลเซอร์ในคอมพิวเตอร์อาจลดการใช้พลังงานได้มากถึงครึ่งหนึ่ง ผลไม่ได้มาจากการปรับปรุงเดียวแต่หลายอย่างพร้อมกัน ความร้อนต้านทานในวงจรน้อยลง ความเย็นที่ต้องใช้ในศูนย์ข้อมูลน้อยลง และความเร็วส่งที่เร็วขึ้นทำให้ชิปทำงานเสร็จเร็วขึ้น ศูนย์ข้อมูลใช้ไฟฟ้าโลกสัดส่วนมากและเพิ่มขึ้น ดังนั้นประสิทธิภาพที่เพิ่มเล็กน้อยขยายเป็นการประหยัดมหาศาล

ทีมสร้างอุปกรณ์ในห้องสะอาด DTU Nanolab ปัญหาที่เหลือคือพลังงาน เลเซอร์ปัจจุบันขับด้วยแสง และการทำให้ทำงานด้วยกระแสไฟฟ้าคือความท้าทายวิจัยต่อไป Mork บอกขั้นนั้นอาจใช้เวลาห้าถึงสิบปี และจะเปิดประตูสู่การประมวลผลด้วยแสงบนชิป

นอกเหนือจากคอมพิวเตอร์ นักวิจัยเห็นการใช้ในเทคโนโลยีสุขภาพ ที่แสงเข้มข้นช่วยให้ภาพความละเอียดสูงและไบโอเซนเซอร์ไวมาก