Dans presque toutes les situations, même dans le vide, la lumière ne peut pas voyager indéfiniment sans se dissiper. Les impulsions lumineuses connues sous le nom de solitons qui se propagent le long des fibres sur de longues distances sans changer de forme ni perdre la focalisation ont trouvé des applications dans la transmission de données, mais même ceux-ci se dissipent progressivement à moins que le milieu qu'ils traversent ait une absorbance ultra-faible. Nikolay Rosanov de l'Université nationale de recherche en technologies de l'information, Mécanique, et optique (ITMO), Saint-Pétersbourg, La Russie et son équipe travaillent sur une solution à ce problème – les solitons laser – depuis les années 1980; un article de colloque résumant leurs récents travaux dans ce domaine a été publié dans Le Journal Physique Européen D .

Rosanov et son groupe ont commencé leur travail avec des simulations informatiques, suggérant qu'il était théoriquement possible de produire un soliton stable dans un laser à grande ouverture s'il était stabilisé par un rayonnement externe. Cette prédiction fut bientôt confirmée expérimentalement, et le groupe a étudié ces soi-disant solitons dissipatifs depuis.

Plus récemment, les chercheurs ont démontré théoriquement qu'il est possible de créer de tels solitons sans utiliser de rayonnement externe cohérent et stable. En utilisant la programmation parallèle sur des supercalculateurs hautes performances, ils ont d'abord modélisé une impulsion lumineuse localisée en une dimension (un soliton 1D) avant d'étendre leur technique à la modélisation des solitons en deux puis trois dimensions. Ces solitons tridimensionnels ont une structure interne complexe avec des topologies distinctives; ceux-ci ont reçu des noms descriptifs tels que "pomme", 'trèfle' et 'noeud Salomon' et il a été démontré qu'ils fusionnent.

Il y a encore des questions auxquelles Rosanov et ses collègues doivent répondre avant que leur théorie ne puisse être mise en pratique. Une fois qu'il a été, cependant, la stabilité de ces solitons et de leur topologie suggère des applications potentielles dans le stockage d'informations numériques. Il n'est nullement impossible que nous puissions, un jour, utilisez des ordinateurs dotés de matrices de solitons laser à la place des disques durs actuels.