Международная группа исследователей разработала инновационную фотонную платформу, которая может совершить революцию в вычислительной технике, сообщает Nature Photonics.
На протяжении десятилетий компьютерные схемы становились все меньше и мощнее, следуя закону Мура. Однако этот период постоянного прогресса подходит к концу из-за физических ограничений, таких как максимальное количество транзисторов, которые можно разместить на чипе, и тепло, выделяемое плотно упакованными компонентами. В результате темпы улучшения производительности замедляются, несмотря на растущий спрос на вычислительную мощность.
Исследователи использовали магнитно-оптический материал — иттриевый железистый гранат, легированный церием, оптические свойства которого динамически изменяются под воздействием внешних магнитных полей. Применяя крошечные магниты для хранения данных и управления распространением света внутри материала, они создали новый класс магнитно-оптических запоминающих устройств.
Новый тип памяти обладает скоростью переключения в 100 раз быстрее, чем у современных фотонных интегральных технологий. Устройства потребляют примерно в десять раз меньше энергии и могут быть перепрограммированы несколько раз для выполнения различных задач. В то время как современные оптические запоминающие устройства имеют ограниченный срок службы и могут быть записаны до 1000 раз, команда продемонстрировала, что магнитно-оптические запоминающие устройства можно перезаписывать более 2,3 миллиарда раз.
Исследователи используют электрический ток для программирования микромагнитов и хранения данных. Магниты контролируют распространение света внутри материала, что позволяет выполнять сложные операции, такие как умножение матрицы на вектор, которое лежит в основе любой нейронной сети. Авторы полагают, что результаты исследования могут стать началом революции в оптических вычислениях.
