Photonische Computer, Rechenmaschinen, die logische Operationen mit Licht ausführen statt mit Elektronen, könnten deutlich schneller sein als heutige Rechner. Doch diesen Vorteil realisieren sie nur zum Teil, solange die Speichermedien elektronisch sind. Um diese Einschränkung zu überwinden, haben nun Wissenschaftler um Wolfram Pernice von der Universität Münster einen Speicher entwickelt, der nur mit Licht funktioniert, aber trotzdem Bits dauerhaft bewahrt. Basis der Entwicklung sind Materialien, die unter Energieeinwirkung ihren Aggregatzustand umformen. Sie ändern ihren Brechungsindex, wenn sie mit Licht bestrahlt werden. Pernices Team erzeugte eine Speicherstruktur, die sich durch einzelne Lichtimpulse bis zu einer Milliarde mal pro Sekunde zwischen den Zuständen schalten lässt.

Der Brechungsindex eines Materials ist eine Kennzahl dafür, wie der Stoff mit Licht wechselwirkt – ideal für photonische Anwendungen. Die Arbeitsgruppe verwendete dafür ein Germaniumantimontellurid, das vom amorphen zum kristallinen Zustand wechselt, wenn es mit Licht der richtigen Energie bestrahlt wird. Ein intensiverer Lichtpuls dagegen schmilzt das Material kurz auf und lässt es amorph erstarren. Zum Auslesen verwendet man Licht, das nicht energiereich genug ist, um einen Phasenübergang auszulösen. Zusätzlich zeigte Pernices Team, dass man die wenige hundert Nanometer großen Plättchen gleichzeitig auslesen und schalten kann, so dass die Speicherelemente nicht nur Daten speichern, sondern mit der richtigen Architektur auch verarbeiten können.