Обчислення можна виробляти виключно за допомогою променів світла.
У Гарвардській школі інженерних і прикладних наук Джона А. Полсона (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) розробляють повністю оптичну платформу для обчислень.
Розробка, в якій фахівцям SEAS допомагають колеги з Університету Макмастера (McMaster University) і Піттсбурзького університету (University of Pittsburgh), базується на властивостях нелінійних оптичних матеріалів, здатних змінювати показники переломлення у відповідь на зміни інтенсивності вхідного світла. Коли світло проходить через такий матеріал, показник заломлення на шляху променя збільшується - утворюється свого роду хвилевод, зроблений зі світла. Зараз більшість відомих нелінійних матеріалів вимагають використання потужних лазерів. Новий матеріал створено на основі гідрогелю - зміни показника заломлення відбувається завдяки зверненому набуханню та стисненню, при цьому потрібен лазер низької потужності.
"Більшість обчислювальних платформ зараз використовує тверді матеріали, такі як металеві дроти, напівпровідники і фотодіоди, щоб з'єднати електроніку зі світлом, говорить Амос Мікс (Amos Meeks), один з авторів роботи, матеріали якої опубліковані в PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). Уявіть собі, наприклад, повністю м'якого безелектродного робота, керованого сонячним світлом ".
Гідрогель складається з полімерної мережі, яка набирає воду, як губка, і невеликої кількості світлочутливих молекул, відомих як спиропірани. Під впливом світла матеріал стискається, змінюючи показник заломлення. Коли світло вимкнено, гель повертається до свого початкового стану.
https://22century.ru/wp-content/uploads/2020/02/pnas.1902872117.sm01.mp4
Коли через матеріал проходить кілька променів, вони впливають один на одного, навіть на відстані. Промінь А може пригнічувати промінь Б, луч Б може придушувати промінь А, обидва вони можуть гасити один одного або обидва можуть проходити - іншими словами, можна створювати оптичні логічні елементи, які стануть основою обчислювальної системи.