Optical Computing ist eine Computertechnologie im Forschungs- und Theoriestadium. Die Idee wäre, einen Computer zu entwickeln, der für die Berechnung vollständig auf Licht (Photonen) anstelle von Elektrizität (Elektronen) angewiesen ist. Die Attraktivität optischer Computer ist begrenzt, da sie bei kurzen Distanzen mehr Leistung benötigen als elektronische Computer, um dieselbe Berechnung durchzuführen. Dennoch kann optisches Rechnen die Konstruktion von Computern ermöglichen, die unter Verwendung von Elektronik physikalisch unmöglich sind. Optical Computing befindet sich noch in der Anfangsphase der Entwicklung – nur wenige sehr limitierte Prototypen wurden derzeit im Labor gebaut.
Ein optischer Computer verwendet hauptsächlich Laser zum Senden von Signalen. Leider können Laser nicht auf sinnvolle Weise direkt miteinander interagieren, daher erfordert die Durchführung von Berechnungen irgendwie einen Vermittler in Form von Materie. Versuche, „optische Transistoren“ herzustellen, drehten sich eher um Materialien, die Licht selektiv als Reaktion auf die Intensität des einfallenden Lichts wieder emittieren. Das Zusammenfügen dieser Komponenten zu einem riesigen Netz kann den Bau eines optischen Computers ermöglichen.
Bisher wurde die Optik begeistert für die Datenübertragung über große Entfernungen eingesetzt, wie in der Faseroptik. Über kurze Distanzen jedoch – und dies ist einer der Hauptnachteile des optischen Computings – erfordert der Energieverlust, den das Licht erfährt, mehr Energie, um ein Signal zu senden, als wenn Elektronen verwendet werden, um dasselbe Signal über dieselbe Distanz zu senden. Über große Entfernungen gewinnt das Licht, aber ein Teil des Punktes von Computern ist, dass sie klein sein sollen, und die Entfernungen, über die das Licht besser ist (10 Fuß/3 m oder mehr), sind nach Computerstandards ziemlich groß . Dennoch ist es denkbar, dass optische Kanäle in großen Supercomputern verwendet werden könnten, um Daten effizienter zu senden als elektronische.
Theoretisch könnte optisches Computing Computer zehntausendmal schneller produzieren als heutige Computer, weil Licht so viel schneller wandern kann als elektrischer Strom. In der Praxis hat jedoch die Notwendigkeit, große Lichtstrahlen zu verwenden, um einen Signalverlust zu vermeiden, diese Möglichkeit ausgeschlossen. In jüngerer Zeit fanden Forscher der Harvard University jedoch einen Weg, ein Register mit nur einem einzigen Photon umzudrehen, ein Meilenstein, der den Weg zu einem effizienten optischen Computing ebnen könnte. Die Forscher machten sich Plasmonen zunutze, winzige Oberflächenstörungen in einem Medium, die durch Beschuss mit Photonen erzeugt werden können.
Optical Computing ist wie das Quantencomputing eine dieser Wildcard-Technologien – sie ist einer von Dutzenden von Ansätzen, die entwickelt werden, um mit konventionellen elektronischen Computing an physikalische Grenzen zu stoßen, aber es bleibt abzuwarten, ob sie Früchte tragen werden längerfristig. Sofern Sie nicht selbst an der Technologie arbeiten, können wir jetzt nur noch abwarten.