Скоро появится сверхбыстрая магнитная оперативная память с лазерным управлением!

Ученые открыли новый механизм изменения магнитного состояния твердых материалов путем фокусировки лазерного луча. Ожидается, что в будущем это открытие будет применено к сверхвысокоскоростной вычислительной памяти, говорят исследователи.
Чтобы описать связь между амплитудой и частотой оптического магнитного поля и свойствами поглощения энергии магнитными материалами, ученые тщательно построили новое уравнение. Результаты были опубликованы 3 января в журнале Physical Review Research.
Хотя это открытие связано с областью «магнитооптики», оно представляет собой совершенно новый прорыв, поскольку ранее ученые не знали, как магнитная составляющая быстро колеблющихся световых волн может управлять магнитами.
В памяти компьютера миниатюрные электромагниты намагничиваются напряжением, создавая двоичное состояние «включено» или «выключено», которое кодирует данные для процессора для чтения и повторной интерпретации как 1 или 0.
Наиболее распространенная форма вычислительной памяти, такая как динамическая оперативная память (DRAM) в ноутбуках или сотовых телефонах, нестабильна и теряет данные при отключении питания, но проста по конструкции, изготовлена ​​из обычных материалов, имеет низкую погрешность. Скорость и легко обнаружить и исправить.
Новое открытие, как сообщается, лучше соответствует технологии магниторезистивной оперативной памяти (MRAM) — типу энергонезависимой памяти, чаще используемому в космических кораблях, а также в военных и других промышленных целях.
Мало что известно о взаимодействии между магнитными материалами и излучением, когда они находятся в состоянии неравновесия, — области, которая переплетается со странными законами квантовой механики, которая используется для создания квантовых компьютеров.
«У нас есть очень простое уравнение для описания этого взаимодействия. Это побудило нас по-новому взглянуть на оптомагнитную запись и привело нас к созданию плотных, энергоэффективных и экономичных оптомагнитных запоминающих устройств, хотя такие устройства не существуют в настоящее время». - сказал Капуя.
По словам Капуа, прошлые попытки использовать магнитную составляющую световых лучей для переворачивания магнитных сверл таким образом не увенчались значительным успехом. Однако он считает, что новые уравнения помогут исследователям успешно интегрировать этот механизм.
Он также прогнозирует, что в отдаленном будущем эта технология может позволить компонентам MRAM работать быстрее и эффективнее, чем современные ячейки RAM.
Время оптического цикла этой технологии (то есть время, необходимое оптической электромагнитной волне для завершения колебаний) может быть в миллион раз быстрее, чем у обычной памяти. Время электрического цикла измеряется наносекундами (1 секунда равна 1 миллиарду наносекунд), тогда как типичный световой луч измеряется пикосекундами (1 секунда равна 1 триллиону пикосекунд).
Существует также потенциал для будущих применений этой технологии к квантовой памяти в квантовых компьютерах, где луч света может фиксировать магнитный бит в состоянии, которое не является ни 0, ни 1, а представляет собой суперпозицию двух состояний. точно так же, как квантовый бит в квантовом компьютере. Хотя это все еще далекая цель в современном точном машиностроении, Капуа считает, что открытие его команды может проложить путь для будущих применений этой технологии.
Эта технология также может привести к лучшему контролю над интенсивностью и продолжительностью луча и его влиянием на систему хранения, что приведет к экономии энергии в цифровых системах хранения. «Регулируя продолжительность и энергию светового луча, мощность записи можно уменьшить. Очевидно, что когда устройство находится в режиме ожидания, поскольку магнитная память энергонезависимы, оно не потребляет никакой энергии».