پالس‌های لیزری می‌توانند حافظه کامپیوتر را بیش از ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر کنند

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو (UC San Diego) یافته‌هایی را در نشریه Nature Communications منتشر کرده‌اند که نشان‌دهنده پیشرفتی بالقوه در سرعت ذخیره‌سازی داده‌ها است. این تیم با شکل‌دهی و کوچک‌سازی دقیق پرتوی یک لیزر فوق‌سریع نشان داد که می‌توان حالت‌های مغناطیسی‌ای را که اساس نوشتن داده‌های دیجیتال روی دستگاه‌های ذخیره‌سازی هستند، تغییر داد. این روش که به «سوییچینگ نوری» شناخته می‌شود، می‌تواند بیش از ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از روش مرسومی عمل کند که امروزه در هارددیسک‌ها و دیگر سیستم‌های ذخیره‌سازی به کار می‌رود و به میدان‌های مغناطیسی خارجی برای معکوس کردن جهت نواحی مغناطیسی ریز در یک ماده ضبط‌کننده متکی است.

تیم دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو بر دو مانع دیرینه که این روش را محدود کرده بود، فائق آمد. آزمایش‌های پیشین تنها در ساختارهای مغناطیسی با سه لایه مغناطیسی یا کمتر موفق بوده و به نوری با قطبش مشخص نیاز داشتند. پژوهشگران با طراحی شکل و اندازه پرتو، سوییچینگ نوری را در ساختاری ضخیم‌تر - متشکل از نه لایه متناوب پلاتین و کبالت - بدون نیاز به قطبش خاصی به نمایش گذاشتند. پرتوی کوچک‌تر و دقیق‌تر شکل‌یافته همچنین راه را برای ذخیره‌سازی متراکم‌تر باز می‌کند، زیرا می‌تواند نواحی مغناطیسی کوچک‌تر را هدف قرار دهد.

نگارنده ارشد این پژوهش، عبدولای ندائو، استاد گروه مهندسی برق و کامپیوتر، با اریک فولرتون، متخصص مواد مغناطیسی لایه‌نازک که او نیز در دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو فعالیت می‌کند، همکاری کرده است. نگارنده نخست این مقاله، محمد ولید خالد، دانشجوی دکترا، خاطرنشان کرد که تیم تلاش قابل‌توجهی برای راستی‌آزمایی این نتایج غیرمعمول پیش از پذیرش آن‌ها از سوی جامعه علمی گسترده‌تر انجام داده است. چالش‌ها همچنان باقی‌اند: لیزرهای فوق‌سریع تخصصی مورد استفاده هنوز به‌آسانی در تراشه‌های کامپیوتری ادغام نمی‌شوند. این تیم در حال کار بر کوچک‌تر کردن بیشتر پرتو است - با هدف رسیدن به چند صد نانومتر - به‌عنوان گامی به‌سوی دستگاه‌های حافظه عملی نسل بعدی.