Im Internet, das ist klar, sind natürlich riesige Mengen an Daten
unterwegs.
Und die sausen mit Lichtgeschwindigkeit durch sogenannte
Glasfaserkabel.
Die machen die Datenübertragung heute ganz besonders schnell und
leistungsfähig.
Aber im Prinzip ist das alles schlecht durchdacht, denn am heimischen
Computer angekommen, müssen diese optischen Signale dann ja auch
wieder übersetzt werden.
Die müssen in elektrische Signale transkodiert werden, so sagt man.
Und ja, denn nur so kann das ein Prozessor im Computer auch
verarbeiten.
Das kostet jetzt natürlich viel Zeit und vor allem jede Menge Energie.
Am Karlsruher Institut für Technologie arbeiten Wissenschaftler im
Moment gerade daran, diese Schnittstelle zwischen diesen optischen
Kabeln und der elektrischen Signalverarbeitung etwas effizienter zu
gestalten.
Alle Computer laufen elektrisch.
Der Datentransport geht optisch vor sich.
Da haben wir schnelle Glasfasernetze, die die grossen Städte der Welt,
aber auch Dörfer optisch verbinden.
Das Problem liegt in den grossen Kosten und dem grossen
Energieverbrauch, die diese Übersetzer vom Optischen in die
elektrische Welt brauchen.
Professor Jörg Leuthold vom Institut für Photonik und
Quantenelektronik des KIT ist überzeugt, dass es gelingen wird, die
beiden Welten Licht und Strom viel enger zusammenzubringen, als man
sich das bisher vorstellen konnte.
Der Umsteigebahnhof zwischen Optik und Elektronik soll direkt auf
einem Siliziumchip eingerichtet werden.
Der traditionelle Weg ist, man kauft sich bei Intel ein Chip ein, auf
Silizium basierend, und der macht die Elektronik und nur die
Elektronik.
Dann geht man hin und holt sich etwas auf Indiumphosphid oder
Indiumgallium Arsenphosphid basiertes Material, macht damit die Optik
und bringt die beiden Sachen dann zusammen.
Unser Ziel ist, das alles auf eine Plattform zu bringen und alles im
Silizium zu machen.
Silizium hat sich in der Prozessorentechnologie etabliert, weil es
sehr billig ist.
Für den Einsatz im Bereich der Optik ist es eher ungeeignet.
Wir müssen dem Silizium das Schalten beibringen, wir müssen dem
Silizium die Optik hineinbringen und es auch noch schnell machen.
Gelingt das, gehören die Zeiten energiefressender Computer mit
riesigen Netzteilen der Vergangenheit an.
Wir haben errechnet, dass wenn wir erfolgreich sind, dass wir ungefähr
einen Faktor tausend weniger an Energie brauchen werden, wie das, was
heute vorhanden ist.
Das kommt daher, weil wir Bauteile viel kompakter machen.
Die werden schlichtweg einmal um den Faktor 100 schrumpfen, sodass die
Bauteile nachher noch einen Fingernagel Platz haben.
Dadurch, dass die dann so klein sind, brauchen die auch entsprechend
weniger Energie.
Der Trick besteht darin, gar keinen Strom mehr fliessen zu lassen,
sondern das Schalten durch Magnetfelder zu bewerkstelligen.
Stefan Fuchs, Karlsruher Institut für Technologie.