Úspěšná výroba optického tranzistoru složeného z jedné molekuly posunula výzkumníky o krok blíž k optickým počítačům.

Výzkumná skupina z ETH Zurich publikovala významný objev využívající kvantování energetických hladin molekul: pokud posvítíme laserovým zářením na molekulu v základním stavu, dojde k absorpci světla. Výsledkem je zhášení laserového paprsku.

Poté je možné absorbovanou energii vyzářit zpět, pomocí druhého světelného paprsku. Toto je možné díky tomu, že paprsek změní kvantový stav molekuly, což se projeví zesílením světelného paprsku.

Vědci z ETH Zurich jsou nyní schopni generovat stimulovanou emisi s pomocí pouhé jedné molekuly. Tento jev byl pozorován při teplotě -272 °C, protože při nízké teplotě se molekuly chovají, jako by měly větší povrch, který je schopen interagovat se zářením. Proto je nutné celý systém chladit, což je velká překážka pro praktické použití tohoto objevu, ale každopádně se jedná o velký průlom v této oblasti.

Užití jednoho laserového paprsku k řízené změně kvantového stavu molekuly umožňuje zeslabit nebo zesílit druhý paprsek laseru. Toto chování je velmi podobné chování konvenčních tranzistorů, u kterých je elektrický potenciál využit k modulaci druhého signálu.

Tento monomolekulární tranzistor může být důležitým prvkem na cestě ke kvantovým počítačům. Vahid Sandoghdar, profesor Laboratoře fyzikální chemie ETH Zurich, řekl: "Bude potřeba mnoho let výzkumu, než budeme schopni vyměnit elektrony v tranzistorech za fotony. Zatím se vědci učí ovládat kvantové systémy, což nám umožní více se přiblížit ke kvantovým počítačům".

Výsledky výzkumu byly publikovány v časopise Nature.