微型奈米雷射的開發，可能標誌著邁向未來微晶片完全透過光粒子進行通訊的早期一步。
丹麥技術大學（DTU）的研究人員開發出一種微型奈米雷射，最終可能有助於讓電腦、智慧型手機和資料中心在消耗更少能源的情況下變得更快。這項突破已發表在科學期刊《Science Advances》上。
未來，數千個這樣的雷射有可能被整合到單一微晶片上。設備將不再透過電訊號在晶片上移動資訊，而是能使用構成光的光子來傳輸資料。
DTU 教授 Jesper Mørk 表示：「奈米雷射開啟了創造新一代元件的可能性，這些元件結合了高性能與極小的尺寸。這可能應用於資訊科技領域，例如，超小型且節能的雷射可以降低電腦的能源消耗；或是在醫療保健領域的感測器開發中，奈米雷射的極致光線集中能力可以提供高解析度的影像和超靈敏的生物感測器。」
Mørk 與 DTU Electro 的 Meng Xiong 博士和 Yi Yu 博士等人共同撰寫了這項研究。
網際網路的許多部分已經依賴光來透過光纖電纜傳輸資訊。然而，在電腦內部，資料仍然透過使用電力的電子電路移動。這種方法會產生熱量，並可能限制資訊傳輸的速度。
奈米雷射可以將光通訊直接帶入微晶片。透過在晶片內部高效地產生光訊號，它們可以讓資訊以極低的能量損耗移動，可能使未來的設備更快、更涼爽、更節能。
Mørk 估計，在電腦中使用奈米雷射可將能源消耗降低高達一半。
緊湊型的 DTU 奈米雷射是實現這一目標的重要一步。未來以光通訊為基礎設計的晶片，很可能需要數千個極小、高效的雷射協同工作，以在晶片上傳輸資訊。
新的奈米雷射是在 DTU 的無塵室設施 DTU Nanolab 中製造的。根據 Mørk 的說法，該設備突破了雷射尺寸的傳統極限。
其核心是一個稱為奈米腔的結構，它能在極小的空間內捕捉和集中光線。直到現在，要在這個尺度上實現如此強烈的光線限制，一直被認為是極其困難的。
當研究人員將一束光照射到該設備上時，光子和電子都會集中在同一個微觀區域。這種相互作用使得雷射可以在室溫下運作，同時只需要異常少的能量。
奈米雷射中使用的光捕捉結構最初是由 DTU Construct 的 Ole Sigmund 教授團隊開發的。
下一個重大挑戰是讓奈米雷射能夠使用電力運作。如果研究人員能夠實現這一點，該技術將可能在運算、通訊和醫療保健領域擁有廣泛的應用。
電腦和智慧型手機可能能夠提供更強大的效能，同時消耗更少的電力。需要龐大能源的資料中心，其能源使用量也可能大幅減少，可能帶來顯著的氣候效益。
在醫療保健技術方面，奈米雷射將光線集中到極小區域的能力，可以支援超靈敏的感測器和高解析度的影像系統。
研究人員估計，剩餘的技術挑戰可能在未來 5-10 年內得到解決。