Odkrycie polskich naukowców może znacznie przyspieszyć procesy zapisu, odczytu i przetwarzania informacji w układach pamięci naszych komputerów, pozwoli też ograniczyć ich nagrzewanie się. Może pomóc też w istotnym ograniczeniu zużycia energii przez światowe centra magazynowania danych. Zespół fizyków z Uniwersytetu w Białymstoku wraz z naukowcami z Radboud University w Holandii opracował nową metodę tak zwanego zimnego ultraszybkiego zapisu fotomagnetycznego. Pisze o niej w najnowszym numerze prestizowe czasopismo "Nature".

Kluczem do sukcesu jest wykorzystanie do zapisu informacji przezroczystych warstw dielektrycznego minerału, granatu, w którym pod wpływem krótkiego impulsu lasera rejestruje się sygnał 0 lub 1. Zmiana polaryzacji liniowej impulsu może przełączać magnetyzację w powtarzalny i odwracalny sposób. Jak przekonują polscy współautorzy pracy, mgr Krzysztof Szerenos i prof. Andrzej Stupakiewicz z UwB, znalezienie nowych mechanizmów zapisu i przetwarzania informacji, przy jak najmniejszym zużyciu energii i jednocześnie jak największej szybkości, jest jednym z fundamentalnych wyzwań dla współczesnej fizyki łączącej obszary optyki i magnetyzmu. Nowa metoda pozwala na najszybszy znany dotychczas proces zapisu i odczytu informacji, w czasie około 20 pikosekund, czyli bilionowych część sekundy. Ten czas jest praktycznie 1000 razy krótszy, niż w najszybszych obecnie pamięciach typu RAM.

Istotne znaczenie dla możliwych zastosowań nowej metody ma fakt, że nośnik informacji jest przezroczysty i pod wpływem impulsów światła praktycznie się nie nagrzewa. Jak zmierzono, jego temperatura w trakcie zapisu rośnie zaledwie o stopień Celsjusza. Jak przekonują polscy badacze, to pozwoli rozwiązać wiele problemów związanych z odprowadzaniem ciepła i zużyciem energii przez systemy pamięci. Obecnie aż 5 procent wytwarzanej globalnie energii elektrycznej pochłaniają centra magazynowania i przetwarzania danych, takie jak  gigantyczne serwerownie Google czy Facebooka. Jak się prognozuje, w najbliższym okresie wartość ta wzrośnie nawet do 7 procent. Każdy procent oszczędności energii przyczyniłby się zarówno do znacznego ograniczenia kosztów, jak i zmniejszenia wpływu na środowisko. 

Uniwersytet informuje, że badania warstw o strukturze granatu zostały zapoczątkowane w Białymstoku ponad 30 lat temu przez prof. dr hab. Andrzeja Maziewskiego, kierownika Zakładu Fizyki Magnetyków. Duże doświadczenie zespołu i zastosowanie nowoczesnej bazy aparaturowej oraz nowych eksperymentalnych metod magnetooptycznych pomogło odkryć, że w tego typu materiałach dochodzi do ultraszybkiego przełączania magnetyzacji. Teraz pora na praktyczne zastosowania.


(mpw)