رم مغناطیسی فوق سریع لیزری به زودی عرضه می شود!

دانشمندان مکانیسم جدیدی را برای تغییر حالت مغناطیسی مواد جامد با متمرکز کردن پرتو لیزر کشف کرده‌اند. به گفته محققان، انتظار می‌رود این کشف در آینده در حافظه محاسباتی فوق‌العاده پرسرعت اعمال شود.
برای توصیف رابطه بین دامنه و فرکانس میدان مغناطیسی نوری و خواص جذب انرژی مواد مغناطیسی، دانشمندان به دقت معادله جدیدی ساخته اند. این یافته ها در 3 ژانویه در مجله Physical Review Research منتشر شد.
اگرچه این کشف ریشه در زمینه "مغناطیسی اپتیک" دارد، اما نشان دهنده یک پیشرفت کاملاً جدید است، زیرا دانشمندان قبلاً از نحوه کنترل اجزای مغناطیسی امواج نوری با نوسان سریع بی اطلاع بودند.
در حافظه کامپیوتر، آهنرباهای الکتریکی مینیاتوری توسط یک ولتاژ مغناطیسی می شوند و یک حالت دودویی "روشن" یا "خاموش" ایجاد می کنند که داده ها را برای خواندن و تفسیر مجدد به عنوان 1 یا 0 رمزگذاری می کند.
رایج ترین شکل حافظه محاسباتی، مانند حافظه با دسترسی تصادفی پویا (DRAM) در لپ تاپ ها یا تلفن های همراه، ناپایدار است و در صورت قطع برق، داده ها را از دست می دهد، اما در طراحی ساده، ساخته شده از مواد معمولی، دارای خطای کم است. سرعت و به راحتی قابل تشخیص و تعمیر است.
بر اساس گزارش‌ها، کشف جدید با فناوری حافظه‌های دسترسی تصادفی مغناطیسی مقاومتی (MRAM)، نوعی حافظه غیر فرار که بیشتر در فضاپیماها و همچنین کاربردهای نظامی و صنعتی استفاده می‌شود، بهتر است.
اطلاعات کمی در مورد برهمکنش بین مواد مغناطیسی و تشعشعات زمانی که آنها در حالت عدم تعادل هستند، در هم تنیده شده است، منطقه ای که با قوانین عجیب مکانیک کوانتومی که برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی استفاده می شود، در هم تنیده شده است.
ما یک معادله بسیار ابتدایی برای توصیف این تعامل داریم. این ما را بر آن داشته تا نگاهی تازه به ضبط نوری داشته باشیم و ما را به سمت ساختن دستگاه‌های ذخیره‌سازی نوری متراکم، کارآمد و مقرون به صرفه سوق داده است، حتی اگر چنین دستگاه‌هایی اینطور نیستند. در حال حاضر وجود دارد." کاپوا گفت.
به گفته Capua، تلاش‌های گذشته برای استفاده از جزء مغناطیسی پرتوهای نور برای چرخاندن مته‌های مغناطیسی به این روش موفقیت چشمگیری نداشته است. با این حال، او معتقد است که معادلات جدید به محققان کمک می کند تا این مکانیسم را با موفقیت یکپارچه کنند.
او همچنین پیش‌بینی می‌کند که در آینده‌ای دور، این فناوری ممکن است به اجزای MRAM سریع‌تر و کارآمدتر از سلول‌های رم پیشرفته‌تر فعلی باشد.
زمان چرخه نوری این فناوری (یعنی زمانی که طول می کشد تا یک موج الکترومغناطیسی نوری به پایان برسد) می تواند یک میلیون بار سریعتر از حافظه معمولی باشد. زمان چرخه الکتریکی در مقیاس نانوثانیه اجرا می شود (1 ثانیه 1 میلیارد نانوثانیه است)، در حالی که یک پرتو نور معمولی در مقیاس پیکوثانیه اجرا می شود (1 ثانیه 1 تریلیون پیکو ثانیه است).
همچنین این پتانسیل برای کاربردهای آینده این فناوری در حافظه کوانتومی در رایانه‌های کوانتومی وجود دارد، که در آن یک پرتو نور می‌تواند یک بیت مغناطیسی را در حالتی که نه 0 و نه 1 است، بلکه برهم‌نهی این دو حالت ثابت کند. درست مانند یک بیت کوانتومی در یک کامپیوتر کوانتومی. در حالی که این هنوز یک هدف دور در مهندسی دقیق فعلی است، Capua معتقد است که کشف تیمش می تواند راه را برای کاربردهای آینده این فناوری هموار کند.
این فناوری همچنین می تواند منجر به کنترل بهتر بر شدت و مدت پرتو و تأثیر آن بر سیستم ذخیره سازی شود که منجر به صرفه جویی در انرژی در سیستم های ذخیره سازی دیجیتال می شود. "با تنظیم مدت و انرژی پرتو نور می توان قدرت نوشتن را کاهش داد. بدیهی است که وقتی دستگاه بیکار است، چون حافظه مغناطیسی غیرفرار است، انرژی مصرف نمی کند."