Optisk processor

Sapere Aude bevilling skal bane vejen for fremtidens optiske transistorer

tirsdag 23 jun 15
|
af Anne Hansen

Kontakt

Ulrik Lund Andersen
Professor
DTU Fysik
45 25 33 06
Professor Ulrik Lund Andersen fra DTU Fysik har netop modtaget en Sapere Aude: DFF-Topforsker bevilling på knap 12 mio. kr. Pengene skal bruges på at udvikle fremtidens optiske computernetværk, der ved hjælp af lys overskrider begrænsningerne ved den nuværende teknologi baseret på silicium-transistorer.

I dag er årets Sapere Aude-bevillinger fra Det Frie Forskningsråd netop blevet uddelt og professor Ulrik Lund Andersen fra DTU Fysik har modtaget en DFF Topforsker bevilling på 11,95 mio. kr. Bevillingen skal bruges til at udvikle en optisk transistor baseret på vekselvirkninger mellem blot én lyspartikel (en foton) og et atom. En sådan transistor vil kunne indgå i fremtidens kvantecomputere, der spås til at blive hurtigere og have større regnekraft end nogen eksisterende computer.

Silicium skal erstattes med lys
Grænsen for, hvor meget hurtigere og mindre vores computere kan blive, er snart ved at være nået. I dag er computerteknologien baseret på bittesmå silicium-transistorer, der i milliardvis er presset sammen på små mikrochips. Der eksisterer dog en nedre grænse for, hvor små transistorerne kan blive og stadig fungere.

Alternativet er kvantecomputere, der udnytter de såkaldte kvantemekaniske fænomener, der opstår, når komponenter bliver blot få atomer store. En partikel bestående af eksempelvis en enkelt foton eller et enkelt atom kan ifølge kvantemekanikken befinde sig i flere tilstande samtidig, dvs. både være tændt og slukket. Det betyder, at kvantecomputere kan udføre millioner gange flere operationer end selv de kraftigste computere i dag. Det forudsætter dog, at disse atomsmå komponenter bliver udviklet og at forskerne kan styre deres funktion.

I Ulrik Lund Andersens nye forskningsprojekt er visionen at udvikle kvantekomponenter, der baserer sig på lys:

- Det helt overskyggende mål med mit projekt er at udvikle et system, hvor et enkelt atom styrer udsendelsen en enkelt foton efter behov, dvs. en optisk transistor med en slags tænd-sluk funktion, forklarer Ulrik Lund Andersen.

Lys fylder for meget
En af udfordringerne ved at arbejde med lys er imidlertid, at lys bevæger sig i bølger og derved fylder alt for meget til at kunne bruges i en transistor bestående af blot et atom. Derfor må forskerne udvikle teknikker til at samle lyset:

- Vores strategi er at fokusere lyset ved at klemme det inde mellem to nanoledninger, lidt som når man presser vand fra en bred flod gennem en smal kanal. På den måde kan vi styre lysbølgen præcist derhen, hvor vi ønsker og kontrollere dens vej gennem systemet. 

- Det endelige mål med projektet er at demonstrere, at det kan lade sig gøre at udvikle og styre kvantekomponenter som vores atom-foton-system og dermed bane vejen for at integrere dem i fremtidens kvantecomputere, slutter Ulrik Lund Andersen.

Læs mere om Ulrik Lund Andersen og Sapere Aude-bevillingen

OM SAPERE AUDE: DFF-Topforsker

Sapere Aude: DFF-Topforsker er rettet mod forskere, der typisk er nået til professorniveau og har ambitiøse mål, der kræver særlig fordybelse. Virkemidlet giver mulighed for at lede et forskningsprojekt i en periode på op til 5 år.

Sapere Aude: DFF-Topforsker henvender sig til excellente forskere, der på tidspunktet for udløbet af ansøgningsfristen inden for de seneste 20 år har opnået ph.d.-graden eller har opnået tilsvarende kvalifikationer, og som typisk er på professorniveau.

Sapere Aude: DFF-Topforsker lægger op til, at forskeren søger Advanced Grant fra ERC eller går i spidsen for en EU ansøgning eller en større forskningssatsning.

Læs mere om Sapere Aude-programmet

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.