I nästan alla situationer, även i ett vakuum, ljus kan inte färdas oändligt utan att skingras. Ljuspulser kända som solitoner som fortplantar sig längs fibrer över långa avstånd utan att ändra sin form eller tappa fokus har hittat tillämpningar inom dataöverföring, men även dessa försvinner gradvis om inte mediet de färdas genom har ultralåg absorbans. Nikolay Rosanov från National Research University of Information Technologies, Mekanik, och optik (ITMO), St. Petersburg, Ryssland och hans team har arbetat på en lösning på detta problem – lasersolitoner – sedan 1980-talet; ett kollokvium som sammanfattar deras senaste arbete på detta område har nu publicerats i European Physical Journal D .

Rosanov och hans grupp började sitt arbete med datorsimuleringar, vilket tyder på att det var teoretiskt möjligt att producera en stabil soliton i en laser med stor öppning om den stabiliserades av extern strålning. Denna förutsägelse bekräftades snart experimentellt, och gruppen har studerat dessa så kallade dissipativa solitoner sedan dess.

Senast, forskarna har teoretiskt visat att det är möjligt att skapa sådana solitoner utan användning av koherent och stabil extern strålning. Använder parallell programmering på högpresterande superdatorer, de modellerade först en ljuspuls som är lokaliserad i en dimension (en 1D soliton) innan de utökade sin teknik till att modellera solitoner i två och sedan tre dimensioner. Dessa tredimensionella solitoner har en komplex inre struktur med distinkta topologier; dessa har fått beskrivande namn som "äpple", 'trefoil' och 'Solomon knot' och de har visat sig smälta samman.

Det finns fortfarande frågor för Rosanov och hans kollegor att svara på innan deras teori kan omsättas i praktiken. När det väl har varit, dock, stabiliteten hos dessa solitoner och deras topologi antyder potentiella tillämpningar för att lagra digital information. Det är inte på något sätt omöjligt att vi skulle kunna, en dag, använda datorer som har laser soliton arrays i stället för dagens hårddiskar.