Με την έλευση της εποχής της τεχνητής νοημοσύνης και των μεγάλων δεδομένων, οι παραδοσιακοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές πλήττουν όλο και περισσότερο τα φυσικά σημεία συμφόρησης κατά την επεξεργασία τεράστιων ποσοτήτων δεδομένων. Αντίθετα, οι φωτονικοί υπολογιστές, οι οποίοι επεξεργάζονται δεδομένα χρησιμοποιώντας φωτόνια αντί για ηλεκτρόνια, προσφέρουν αξιοσημείωτα πλεονεκτήματα, όπως εξαιρετικά{1}}υψηλές ταχύτητες, μαζική παράλληλη επεξεργασία δεδομένων και εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Ωστόσο, οι συνθήκες κατασκευής και λειτουργίας των πυρηνικών φωτονικών υπολογιστικών εξαρτημάτων αποτελούν από καιρό σημαντικά εμπόδια στην ευρεία υιοθέτησή τους. Η πρόσφατη ανακάλυψη από την ομάδα του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον αντιμετωπίζει άμεσα αυτό το κρίσιμο σημείο πόνου.
Η ερευνητική ομάδα δημιούργησε με επιτυχία χωρικά διαχωρισμένα μικρο-λέιζερ μέσα σε μια οπτική μικροκοιλότητα που βασίζεται σε υγρούς κρυστάλλους και μόρια οργανικής βαφής. Είναι αξιοσημείωτο ότι αυτά τα μικρο{2}}λέιζερ πέτυχαν αυθόρμητο συγχρονισμό, λειτουργώντας ως ενοποιημένος συνεκτικός εκπομπός φωτός στην ίδια ακριβώς συχνότητα και φάση, σχηματίζοντας έτσι μια μακροσκοπική συλλογική κατάσταση γνωστή ως "υπερτρόπος".
Προηγουμένως, η επίτευξη τέτοιων πολύπλοκων φαινομένων ελέγχου λέιζερ βασιζόταν κυρίως σε εξειδικευμένες μικροκοιλότητες ημιαγωγών και μπορούσε να παρατηρηθεί μόνο σε ακραία κρυογονικά περιβάλλοντα κάτω από -250 μοίρες. Το υψηλό κόστος της κρυογονικής ψύξης και η πολυπλοκότητα του απαιτούμενου εξοπλισμού κατέστησαν σχεδόν αδύνατη την εξαγωγή αυτής της τεχνολογίας από το εργαστήριο. Η πρόσφατα αναπτυγμένη πλατφόρμα όχι μόνο λειτουργεί σταθερά σε τυπική θερμοκρασία δωματίου αλλά διαθέτει επίσης δύο βασικά πλεονεκτήματα:
Ηλεκτρική Συντονισμός: Με την απλή εφαρμογή μιας μικροσκοπικής τάσης, τα μόρια υγρών κρυστάλλων μέσα στη μικροκοιλότητα μπορούν να επαναπροσανατολιστούν, επιτρέποντας την ευέλικτη ρύθμιση της διάδοσης του φωτός και των τρόπων λειτουργίας του λέιζερ.
Οπτική αναδιαμόρφωση: Οι σχετικές θέσεις των μικρο-λέιζερ στην ίδια συσκευή μπορούν να αναδιαμορφωθούν δυναμικά σύμφωνα με συγκεκριμένες απαιτήσεις.
Ο Ντμίτρι Ντοβζένκο, ο κύριος συγγραφέας της εργασίας και ερευνητής στο Ερευνητικό Κέντρο Οπτοηλεκτρονικής στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον, επεσήμανε ότι αυτή η έρευνα καταδεικνύει ότι η "συλλογική συμπεριφορά" του φωτός δεν απαιτεί απαραιτήτως σύνθετες καταστάσεις σύζευξης φωτός-ύλης ή κρυογονικά περιβάλλοντα. Η νέα πλατφόρμα δεν είναι μόνο πιο απλή και πρακτική αλλά χρησιμοποιεί και ώριμα υλικά. Αυτό παρέχει ένα πολλά υποσχόμενο μονοπάτι για την ανάπτυξη πρακτικών συσκευών χαμηλού-κοστήματος, επαναδιαμορφώσιμων και εύκολα επεκτάσιμων για μελλοντικές εφαρμογές φωτονικών υπολογιστών.
