Быстро развивающемуся сегменту высокоскоростной оптической связи препятствовали высокая стоимость и нехватка необходимых материалов для создания фотонных интегральных схем (photonic integrated circuits, сокращённо PIC).

Фотонные схемы — это миниатюрные чипы, в которых свет служит вместо электричества для передачи данных. PIC — основа для волоконно-оптических сетей, то есть для высокоскоростного интернета, квантовых вычислений и искусственного интеллекта. В результате развития фотонных схем можно улучшить скорость интернета и вычислительные возможности.

Традиционно основным материалом для фотонных технологий был ниобат лития (LiNbO₃). Этот полезнейший материал эффективно преобразует электрические сигналы в свет и наоборот благодаря свойству, известному как эффект Поккельса. Электрооптический эффект Поккельса активно применяют для создания сверхбыстродействующих оптических модуляторов. Однако у ниобата лития есть существенный недостаток — дороговизна и трудности с производством в больших масштабах.

Так учёным пришло на ум испытать для тех же целей танталат лития (LiTaO₃), который образно можно назвать близким родственником ниобата лития благодаря его почти идентичной кристаллической структуре. Но есть и выгодное отличие: танталат лития уже производят достаточно дёшево и в немалых количествах для беспроводных фильтров мобильной связи пятого поколения, то есть 5G.

Возглавили научный проект Тобиас Киппенберг из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Синь Оу из Шанхайского института микросистем и информационных технологий (SIMIT).