Lichtgetriebene Elektronik: Forscher arbeiten an ultraschneller Datenverarbeitung

Theoretisch existiert die Idee lichtgetriebener Elektronik bereits seit längerem. Dahinter steckt der Gedanke, dass Daten, die auf Lichtwellen kodiert werden, rund 100.000 Mal schneller gespeichert und verarbeitet werden könnten als heute. Damit wäre dann die Grenze der theoretisch möglichen Datenverarbeitung erreicht. Aktuell handelt es sich dabei aber um reine Gedankenspiele, denn noch existiert eine entsprechende Technologie noch nicht einmal ansatzweise. Deutsche Wissenschaftler haben nun aber ein wichtiges Grundlagenexperiment durchgeführt und dabei das Zusammenspiel zwischen Licht und Materie untersucht. Dabei ging es vor allem um sogenannte Nahfelder – elektromagnetische Felder, die entstehen, wenn das auftreffende Licht die Elektronen von Metallatomen in Schwingung versetzt.

Licht- und Nahfelder schwingen leicht zeitversetzt

Im Experiment selbst schickten die Wissenschaftler nun Infrarot-Laserimpulse auf einen Nanodraht aus Gold – wodurch an der Oberfläche die beschriebenen Nahfelder entstanden. Diese wiederum wurden von den Forschern dann mit einem Lichtblitz versetzt. Auf diese Weise konnte anschließend beobachtet werden, dass die Schwingungen der Nahfelder immer kurz vor den Schwingungen der Lichtfelder ihren maximalen Ausschlag erreichten – und zwar exakt 250 Attosekunden vorher. Bei dem Experiment ging es den Forschern vor allem darum, die Messmethode zu demonstrieren, mit der sich die unterschiedlichen Schwingungen der Nahfelder und des Lichts veranschaulichen lassen. Zukünftig sollen dann weitere Experimente folgen, um auch komplexere Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie zu verstehen.

Bisher betreiben die Forscher noch reine Grundlagenforschung

Ganz am Ende könnte dann die Entwicklung lichtgetriebener Elektronik stehen. Licht schwingt dabei bis zu eine Millionen Milliarden Mal pro Sekunde. Theoretisch wären daher in der Elektronik ebenso viele Schaltvorgänge denkbar – was einen Quantensprung gegenüber unserer heutigen Technik bedeuten würde. Bis es allerdings tatsächlich so weit ist, dürfte noch einiges an Zeit vergehen. Die nun durchgeführten Experimente sind noch reine Grundlagenforschung, um das Themenfeld insgesamt besser zu verstehen.

Via: Uni München

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