Forskningsprojekt finansierat av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Syftet med detta projekt är att möjliggöra utveckling av energieffektiv datorteknik.
Digitaliseringen av vårt samhälle medför flera utmaningar, både när det gäller beräkningsbelastning på grund av en ökande mängd data och när det gäller miljöpåverkan som en följd av den höga energiefterfrågan. Nuvarande elektroniska teknologier kan inte motstå denna utveckling. Om det inte sker ett genombrott inom hållbar, energieffektiv databehandling på hårdvarunivå, kommer alla drömmar och mål om logik, artificiell intelligens och kvantoperationer att plana ut.
Huvudsyftet med detta projekt är att visa att ljus, som är ett snabbare och mindre dissipativt sätt att bearbeta information än elektronik, kan användas i kombination med avancerade material för att möjliggöra utvecklingen av energieffektiva beräkningsteknologier. För att uppnå detta mål måste vi upptäcka och förstå grundläggande ljus-materia-interaktioner i nya material som kan bära, överföra och bearbeta information med ljus, helst i nanometerskala (1 nm = 10-9 m) för att skapa miljarder enheter på ett chip. Därför är utvecklingen av optiska komponenter som är snabbare och mycket mer energieffektiva än sina elektroniska motsvarigheter en grundläggande utmaning inom teknik och ingenjörskonst.
Genom att utnyttja vår tvärvetenskapliga expertis inom ultrasnabb kondenserade materiens fysik, nanovetenskap och materialteknik, siktar vi på att kontrollera de elektroniska och magnetiska egenskaperna hos optiska metamaterial med korta ljuspulser, det vill säga material som har en optisk respons som förekommer i naturliga material. På detta sätt kommer vi att utveckla nya scheman för låg-dissipativa ljusdrivna logikoperationer och databehandling, en miljon gånger snabbare än nuvarande elektronik, med en påverkan på framväxande områden som spinntronik, kvantteknologi, artificiell intelligens och kryptografi.
