Енергийният апетит на невронните мрежи принуждава физиците да търсят заместител на традиционната електроника. Японски изследователи от Националния институт за квантова наука и технологии (QST) успешно тестваха ново поколение магнитна памет, при която битовете информация се превключват не с електрически ток, а със свръхкъси лазерни импулси. Резултатите са публикувани в Applied Physics Letters.

Класическата магнитна памет (MRAM) е надеждна, защото съхранява данните без захранване. Въпреки това, токът, използван за запис, генерира огромно количество топлина. Това поставя твърдо ограничение на скоростта на работа и изисква мощни системи за охлаждане в центровете за данни.

Екипът на д-р Сейджи Сакай заобикаля това ограничение чрез изцяло оптично превключване. Инженерите са синтезирали изкуствен феримагнетик – многослойна структура, изградена от кобалт, гадолиний и сплавта CoFeB. Дебелината на всеки слой е калибрирана с атомна точност. Сплавта CoFeB е идеална за прочитане на данните в съвременната електроника, но досега се смяташе за неподходяща за управление с помощта на светлината.

Анализът в синхротрона NanoTerasu от четвърто поколение позволи структурата да бъде оптимизирана така, че магнитното състояние (записът на битове) да се променя стабилно с един фемтосекунден лазерен импулс. Скоростта на тази реакция е около 1000 пъти по-бърза от сегашната памет. Липсата на електрическо съпротивление по време на записа намалява генерирането на топлина до нула.

Разработката е напълно съвместима със съществуващата технология за магнитни тунелни преходи. Според японските учени интегрирането на оптоелектронни чипове от нов тип в хардуера на изкуствения интелект и периферните компютри ще започне през следващото десетилетие.