La luz como soporte de datos en formato digital revolucionó las tecnologías de la información en la década de 1980, cuando la fibra óptica empezó a sustituir a los cables de cobre, haciendo que la transmisión de datos de esa clase fuera más rápida. Dado que la comunicación óptica depende de la luz (ondas electromagnéticas con una frecuencia de varios cientos de terahercios), permite la transferencia de terabytes de datos cada segundo a través de una sola fibra, superando ampliamente la capacidad de las interconexiones eléctricas tradicionales. La fibra óptica es la base de la internet moderna, pero la luz podría hacer mucho más por nosotros. Podría ponerse en acción incluso dentro de los microprocesadores de los ordenadores personales, las supercomputadoras, los teléfonos inteligentes y otros dispositivos. Esto requiere el uso de líneas de comunicación óptica y sistemas láser muy miniaturizados para interconectar los componentes puramente eléctricos, como los núcleos de los procesadores. Como resultado, grandes cantidades de información podrían ser transferidas a través del chip casi instantáneamente.
La eliminación de la limitación de la transmisión de datos dentro de un chip permitirá mejorar directamente el rendimiento del microprocesador apilando más núcleos de procesador, hasta el punto de crear un procesador de 1.000 núcleos que sería virtualmente 100 veces más rápido que su homólogo de 10 núcleos, que es lo que persiguen los gigantes de la industria de los semiconductores IBM, HP, Intel, Oracle y otros. Esto a su vez hará posible diseñar una supercomputadora en un solo chip.
El reto es conectar la óptica y la electrónica a escala nanométrica. Para lograrlo, los componentes ópticos no pueden ser más grandes que unos cientos de nanómetros, lo cual es unas 100 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano. Esta restricción de tamaño también se aplica a los láseres en chip, que son necesarios para convertir la información de las señales eléctricas en pulsos ópticos que transporten los bits de los datos.
