Il computer che va alla velocità della luce (sul serio)

Gli scienziati sono vicini a creare un computer che utilizza la luce, invece degli elettroni, per trasmettere informazioni.
Oggi i computer usano gli elettroni per veicolare le informazioni, ma il futuro potrebbe essere diverso. La luce potrebbe garantire lo stesso livello di avanzamento delle telecomunicazioni e si potrebbe passare dai segnali elettrici (con fili metallici) e segnali ottici (con cavi di fibra ottica).
Alcune pubblicazioni del dipartimento di Eric Mazur di Harvard hanno dimostrato che il cambiamento potrebbe essere molto vicino.
La difficoltà nell’utilizzo della luce è legata alle dimensioni in scala piccolissima. I computer moderni usano circa 10 miliardi di minuscoli segnali, chiamati transistor, per gestire le informazioni, senza che sia necessario un microchip. Per rendere questo processo ottico invece che elettronico, le fibre ottiche devono integrare delle versioni ottiche dei transistor, e fino a oggi non era stato possibile creare dei chip ottici in miniatura.
Ora però una nuova soluzione, chiamata “on-chip zero-index metamaterials” potrebbe portare a un cambiamento. Il prefisso greco “meta” significa “andare oltre” e il nome vuole sottolineare come questa soluzione rappresenti il superamento all’utilizzo dei materiali tradizionali. I metamateriali riflettono la luce nella direzione opposta rispetto a quelli tradizionali, poiché il loro indice di rifrazione è negativo o, nel caso di questo nuovo materiale, l’indice è zero. Con velocità della luce s’intende la velocità con cui la luce viaggia nel vuoto. Nell’aria la luce si muove meno rapidamente e in acqua persino più lentamente. Una proprietà dei materiali chiamata indice di rifrazione caratterizza la differenza di velocità. Maggiore è l’indice, più lento è il passaggio della luce nel materiale.
Quando la luce entra in un materiale con indice di rifrazione pari a zero, si riesce a trasmettere anche in scala di dimensione molto piccola. I materiali con indice pari a zero esistevano anche in passato, ma è la prima volta che vengono abbinati a un microchip. Alla scala di dimensione nano (1 milione di volte più piccola di un millimetro).
Secondo Yang Li, uno dei ricercatori di Mazur Lab e autore della pubblicazione, questa sarà la soluzione per trasmettere con la luce senza microchip.
Altre applicazioni sono già all’orizzonte. Il team di ricerca spera di utilizzare il nuovo materiale anche in altri settori.