Ultra-brzi laserski vođeni magnetni RAM uskoro stiže!

Naučnici su otkrili novi mehanizam za promjenu magnetnog stanja čvrstih materijala fokusiranjem laserskog snopa. Očekuje se da će ovo otkriće u budućnosti biti primijenjeno na računarsku memoriju ultra-velike brzine, rekli su istraživači.
Da bi opisali odnos između amplitude i frekvencije optičkog magnetnog polja i svojstava apsorpcije energije magnetnih materijala, naučnici su pažljivo konstruisali novu jednačinu. Nalazi su objavljeni 3. januara u časopisu Physical Review Research.
Iako je otkriće ukorijenjeno u polju "magneto-optike", ono predstavlja potpuno novo otkriće, jer naučnici ranije nisu bili svjesni kako magnetska komponenta brzo oscilirajućih svjetlosnih valova može kontrolirati magnete.
U kompjuterskoj memoriji, minijaturni elektromagneti se magnetiziraju naponom, stvarajući "uključeno" ili "isključeno" binarno stanje koje kodira podatke koje procesor može pročitati i reinterpretirati kao 1 ili 0.
Najčešći oblik računarske memorije, kao što je dinamička memorija sa slučajnim pristupom (DRAM) u prijenosnim računalima ili mobilnim telefonima, je nestabilan i gubi podatke kada je napajanje isključeno, ali je jednostavnog dizajna, napravljeno od uobičajenih materijala, ima malu grešku. brzina i lako se otkriva i popravlja.
Novo otkriće se navodno bolje uklapa u tehnologiju magnetorezistivne memorije sa slučajnim pristupom (MRAM), vrstu nepromjenjive memorije koja se češće koristi u svemirskim letjelicama, kao iu vojnim i drugim industrijskim aplikacijama.
Malo se zna o interakcijama između magnetnih materijala i zračenja kada su u stanju neravnoteže, oblasti koja je isprepletena sa čudnim zakonima kvantne mehanike, koja se koristi za izgradnju kvantnih kompjutera.
"Imamo vrlo osnovnu jednačinu da opišemo ovu interakciju. To nas je potaknulo da bacimo novi pogled na optomagnetno snimanje i dovelo nas do stvaranja gustih, energetski učinkovitih i ekonomičnih uređaja za optomagnetsko skladištenje podataka, iako takvi uređaji nemaju trenutno postoje." rekao je Capua.
Prethodni pokušaji upotrebe magnetne komponente svjetlosnih zraka za okretanje magnetnih bušilica na ovaj način nisu bili značajno uspješni, kaže Capua. Međutim, vjeruje da će nove jednačine pomoći istraživačima da uspješno integriraju ovaj mehanizam.
On dalje predviđa da bi u dalekoj budućnosti ova tehnologija mogla omogućiti MRAM komponentama da budu brže i efikasnije od trenutnih najsavremenijih RAM ćelija.
Vrijeme optičkog ciklusa ove tehnologije (tj. vrijeme koje je potrebno optičkom elektromagnetnom valu da završi osciliranje) moglo bi biti milion puta brže od konvencionalne memorije. Vrijeme električnog ciklusa teče na skali od nanosekunde (1 sekunda je 1 milijarda nanosekundi), dok tipični svjetlosni snop radi na skali od pikosekunde (1 sekunda je 1 trilion pikosekundi).
Također postoji potencijal za buduće primjene ove tehnologije na kvantnu memoriju u kvantnim računarima, gdje bi snop svjetlosti mogao fiksirati magnetni bit u stanju koje nije ni 0 ni 1, već superpozicija dva stanja, baš kao kvantni bit u kvantnom kompjuteru. Iako je ovo još uvijek daleki cilj u trenutnom preciznom inženjeringu, Capua vjeruje da bi otkriće njegovog tima moglo utrti put za buduću primjenu ove tehnologije.
Tehnologija bi također mogla dovesti do bolje kontrole intenziteta i trajanja snopa i njegovog efekta na sistem skladištenja, što bi dovelo do uštede energije u digitalnim sistemima za skladištenje podataka. "Podešavanjem trajanja i energije svjetlosnog snopa, snaga pisanja se može smanjiti. Očigledno, kada je uređaj neaktivan, budući da je magnetna memorija nepostojana, ne troši nikakvu energiju."