ด้วยการถือกำเนิดของ AI และยุคข้อมูลขนาดใหญ่ คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบเดิมกำลังประสบปัญหาคอขวดทางกายภาพมากขึ้นเมื่อประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาล ในทางตรงกันข้าม คอมพิวเตอร์โฟโตนิกซึ่งประมวลผลข้อมูลโดยใช้โฟตอนแทนอิเล็กตรอน มีข้อได้เปรียบที่โดดเด่น รวมถึงความเร็วสูงเป็นพิเศษ- การประมวลผลข้อมูลแบบขนานขนาดใหญ่ และการใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม การประดิษฐ์และสภาวะการทำงานของส่วนประกอบการประมวลผลโทนิคหลักถือเป็นอุปสรรคสำคัญในการนำไปใช้อย่างแพร่หลายมานานแล้ว ความก้าวหน้าล่าสุดโดยทีมงานของมหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตันสามารถแก้ไขจุดปวดที่สำคัญนี้ได้โดยตรง
ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการสร้างไมโครเลเซอร์-ที่แยกจากกันเชิงพื้นที่ภายในไมโครคาวิตีเชิงแสงโดยใช้ผลึกเหลวและโมเลกุลสีย้อมอินทรีย์ เป็นที่น่าสังเกตว่าไมโคร-เลเซอร์เหล่านี้บรรลุการซิงโครไนซ์โดยธรรมชาติ โดยทำงานเป็นตัวปล่อยแสงที่ต่อเนื่องกันเป็นหนึ่งเดียวที่ความถี่และเฟสเดียวกัน ดังนั้นจึงสร้างสถานะรวมขนาดมหึมาที่เรียกว่า "ซูเปอร์โหมด"
ก่อนหน้านี้ การบรรลุปรากฏการณ์การควบคุมด้วยเลเซอร์ที่ซับซ้อนดังกล่าวส่วนใหญ่อาศัยไมโครคาวิตี้ของเซมิคอนดักเตอร์แบบพิเศษ และสามารถสังเกตได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำกว่า -250 องศาเท่านั้น ค่าใช้จ่ายสูงในการทำความเย็นด้วยความเย็นจัดและความซับซ้อนของอุปกรณ์ที่จำเป็น ทำให้แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะนำเทคโนโลยีนี้ออกจากห้องปฏิบัติการ แพลตฟอร์มที่พัฒนาขึ้นใหม่ไม่เพียงแต่ทำงานได้อย่างเสถียรที่อุณหภูมิห้องมาตรฐานเท่านั้น แต่ยังมีข้อดีที่สำคัญสองประการ:
การปรับแต่งทางไฟฟ้า: เพียงใช้แรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย โมเลกุลคริสตัลเหลวภายใน microcavity ก็สามารถปรับทิศทางใหม่ได้ ช่วยให้สามารถปรับการแพร่กระจายของแสงและโหมดการทำงานของเลเซอร์ได้อย่างยืดหยุ่น
ความสามารถในการกำหนดค่าใหม่ด้วยแสง: ตำแหน่งสัมพัทธ์ของไมโคร-เลเซอร์ภายในอุปกรณ์เดียวกันสามารถกำหนดค่าใหม่แบบไดนามิกได้ตามความต้องการเฉพาะ
Dmitry Dovzhenko ผู้เขียนหลักของบทความนี้และนักวิจัยจากศูนย์วิจัยออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่มหาวิทยาลัยเซาแธมป์ตัน ชี้ให้เห็นว่างานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่า "พฤติกรรมโดยรวม" ของแสงไม่จำเป็นต้องต้องการแสงที่ซับซ้อน-สถานะการควบคู่ของสสารหรือสภาพแวดล้อมการแช่แข็ง แพลตฟอร์มใหม่นี้ไม่เพียงแต่เรียบง่ายและใช้งานได้จริงมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังใช้วัสดุที่ครบถ้วนสมบูรณ์อีกด้วย นี่เป็นแนวทางที่มีแนวโน้มสูงสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงที่มีต้นทุนต่ำ- กำหนดค่าใหม่ได้ และปรับขนาดได้ง่ายสำหรับแอปพลิเคชันการประมวลผลแบบโฟโตนิกในอนาคต
