Analoogarvutite taassünd ei pruugi kaugel olla
Analoogarvutid on tänaseks pea täielikult väljasurnud. Ometigi olid need enne teise maailmasõja lõppu laialt levinud. Erinevalt digitaalarvutitest kasutatakse nendes arvutuste tegemisel eraldatud üksikväärtuste asemel pidevaid väärtusi. Neid võib näiteks esindada elektriline või mehaaniline pinge. Ülesehitus võimaldab korraga paralleelselt arvutada mitmeid signaali väärtusi. Samuti pole vaja informatsiooni digitaalarvutites kohatavaks binaarkoodiks, ühtedeks ja nullideks, teisendada. Analoogarvutitele said saatuslikuks mitmed kitsaskohad. Probleeme valmistasid nii andmete talletamine kui tulemuste täpsus. Spetsiaalsete ülesannete lahendamiseks ehitatud arvuteid oli suhteliselt raske panna tegema midagi muud, kui algselt kavandatud.  Nende kahandamisele seadsid lisaks kindlad piirid arvutusteks kasutatavate liikuvate osade suurus. Sajandeid vana kontseptsiooni taassündi võib nüüd kuulutada metamaterjalide uurimise vallas tehtav progress. Looduses mitteesinev materjaliklass võimaldab valguse käitumist kontrollida täpsemalt kui miski muu. Näiteks on konstrueeritud nii nähtamatuid mantleid – lainejuhte, mis valguse varjestatavast objektist mööda juhivad, – kui üliläätsi, mis võimaldavad uurida tillukesi objekte, mille läbimõõt on selleks kasutatavast valgusest väiksem. Seega leidis Nader Engheta kolleegidega, et selles võib peituda võti analoogarvutite enamike puuduste kõrvaldamiseks. Algatuseks on elemendid, mida valguse juhtimiseks ja vormimiseks kasutatakse, elektrilistest transistoridest märgatavalt väiksemad. Engheta otsustas kaaslastega keskenduda arvutustehetele, mis digitaalarvutite jaoks küllaltki ebamugavad on. Funktsioonide integreerimine või nendest tuletise võtmine nõuab toorest jõudu. Neist esimene annab funktsiooni all asuva ala pindala, mil tuletise võtmine võimaldab leida graafiku puutuja tõusu. Näiteks viimase tegemiseks peavad digitaalarvutid lisaks funktsiooni lugemisele hindama ka iga kõrvuti asetseva punktipaari vahet. Valguslaineid rakendav analoogarvuti seevastu võimaldaks kõiki punkte korraga hinnata. Lainete kuju sarnaneb funktsioonide poolt kirjeldavatele graafikutele. Seega kujutab valguslainega manipuleerimine mõne arvutustehte tegemist. Nii muudaks tuletist arvutav metamaterjalist arvuti parabooli-kujulise valguslaine (y=x2) laineprofiili sirgejoone sarnaseks (y=2x). Samas tuleb rõhutada, et töörühm ei ehitanud veel kontseptsiooni testimiseks reaalset analoogarvutit, vaid leppis simulatsiooniga. Virtuaalne analoogarvuti koosnes mõne miljondik meetri suurustest ränist ja alumiiniumiga küllastatud tsinkoksiidi klotsidest. Sarnaseid struktuure on suhteliselt kerge ka päriselus valmistada. Engheta demonstreeris simulatsioonides, et klotsikeste erinev paigutus ja neid lahutava vahemaa muutmine muutis väga kindlalt ka struktuuri läbiva infrapunasesse spektriossa kuuluva laine kuju. Nii oligi võimalik näiteks ühe konfiguratsiooni abil leida piltidelt huvialuseid mustreid (maastikusiluetil asuvate ehitiste piire) kordades kiiremini kui digitaalarvutite abil. Kuigi lähenemisviis tahab veel täiustamist, võib oodata, et analoogarvutid võivad mõne aja pärast taas teatud ülesannete lahendamiseks digitaalarvutite kõrval teenistusse asuda. Töörühma uurimus ilmus ajakirjas Science.
