Laser 'xoắn ốc' giúp bảo tồn định luật Moore?

• Thiết bị phóng laser mạnh nhất thế giới
• Laser – vũ khí mới của ngành điện ảnh
• Đèn laser đâu chỉ dành cho xe hơi 

Theo các nhà nghiên cứu tại đại học Buffalo, một tia laser có hình dạng xoắn ốc có thể truyền dữ liệu ở cấp độ cao hơn nhiều, đồng thời lại tốn ít năng lượng hơn, do đó có thể giúp duy trì được phát biểu của định luật Moore.  

Công nghệ laser mới sử dụng một kỹ thuật phóng xạ ánh sáng gọi là động lực góc quỹ đạo (orbital angular momentum), chiếu ra một luồng áng sáng laser theo mẫu xoắn ốc (vortex laser), có một cột xoáy ở trục giữa. 

Do vậy, kỹ thuật này có thể mã hóa thông tin thành các luồng xoáy khác nhau, nên có thể chứa thông tin nhiều gấp 10 lần so với kỹ thuật tia laser hiện thời. Nên ý tưởng này đã nuôi niềm hy vọng cho các nhà khoa học có thể giữ vững được định luật Moore, vì họ có thể tìm được cách mới để tiếp tục làm cho bộ xử lý nhỏ hơn, nhanh hơn và rẻ hơn, và cũng là là vấn đề làm đau đầu các nhà sản xuất chip máy tính lớn hiện nay. Ngành công nghiệp chip bán dẫn dự báo rằng đến năm 2021 sẽ không thể thu nhỏ chip được nữa (theo báo cáo mới đây của viện ITRS - International Technology Roadmap for Semiconductors).

Tuy vậy, theo Khoa Cơ khí điện tử của đại học Khoa học ứng dụng Buffalo, công cụ truyền thông dựa trên ánh sáng mới này có thể hoạt động như một dạng lốc để truyền dữ liệu theo chuyển động vòng tròn, có thể là câu trả lời để giải quyết vấn đề của định luật Moore.

Đến nay, nhiều nhà nghiên cứu đã từng thí nghiệm sử dụng tia laser để chứa thông tin theo nhiều cách khác nhau. Những phương pháp phổ biết nhất hiện nay gồm gộp nhiều tín hiệu khác nhau vào một đường thông qua dồn kênh phân chia mã theo bước sóng và dồn kênh phân chia theo thời gian. Nhưng theo các nhà khoa học, những kỹ thuật quang học này cũng đến cực hạn của chúng.

Tuy nhiên, nhờ vào kỹ thuật động lực góc quỹ đạo mà các nhà khoa học đại học Buffalo có thể khai mở cực hạn cho công nghệ laser hiện thời.

Bởi vì tia laser di chuyển theo mặt sóng xoắn ốc (helical wavefront), mã hóa thông tin vào trong các đợt xoắn ốc khác nhau nên các nhà khoa học cho rằng có thể thu nhỏ tia laser đến điểm mà nó có thể tương thích để sử dụng cho chip máy tính.

Các nhà khoa học cũng cho rằng tia laser xoắn ốc là một thành phần trong nhiều thành phần khác, như là bộ truyền và nhận tín hiệu, là những thành phần rất cần thiết để tiếp tục thiết kế nhiều máy tính và trung tâm dữ liệu mạnh mẽ trong tương lai.