Fotonik är den svenska benämningen på photonics, en digital signalmetod som länge lovat guld och gröna skogar jämfört med dagens kretskommunikation där kommunikationen utgörs av elektroner som färdas längsmed transistorer. Fotonik använder istället fotoner, beståndsdelar i ljus, för att skicka information. Detta har tidigare medfört hinder – hinder som forskare nu säger sig ha övervunnit.

Bruket av fotoner som signalmetod färdas bokstavligt talat med ljusets hastigheter vilket ställer dagens elektroniska signalmetoder i skamvrån. En modern processor kodar informationsbitar som elektroniska laddningar. När fotonik används ska denna kommunikation kunna ske 100 miljarder gånger snabbare genom att informationen kodas på fotoner istället för elektroner.

Denna fördel kommer inte utan sina hinder dock. Tidigare försök med att ta fram kretsar som kommunicerar via fotonik har stött på patrull i form av signalförsämring. De optiska signalerna tappar i styrka över korta avstånd, något som gör att tekniken inte lämpar sig för alla tillämpningar där dagens elektron-baserade kommunikation används idag.

Det är en forskargrupp från Moscow Insitute of Physics & Technology (MIPT) som presenterar det nya genombrottet i en Nature-artikel. Problemet med försämrad signalstyrka har kringgåtts genom att den optiska signalen omsluts av två vågledare som låter signalerna förstärka varandra längsmed vägen till målet. Detta låter forskarna kompensera för den naturliga signalförsämringen.

Då det sedan tidigare finns verktyg för att bygga kretsar som använder fotonik som signalmetod presenteras detta som ett av de sista kritiska hindren att överkomma innan tekniken kan bli verklighet. En processor baserad på fotonik skulle exempelvis inte lida av problem med värmeutveckling och elektroner som hoppar mellan transistorer vid den allt krympande processtillverkningen.

Vi ska dock inte ropa hej för tidigt då gruppen hittills endast genomfört lyckade experiment med tekniken men måste fortfarande praktiskt bevisa den i labb-miljö. Om effekten i vågledarnas förstärkning kan optimeras tillräckligt kan dock den sista nödvändiga komponenten inför en kommersiell tillämpning vara på plats.