Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) представили свою разработку — оперативную память для компьютера, которая работает с информацией в виде света. Эта технология в перспективе может многократно ускорить вычислительные процессы в обработке больших массивов данных.

Это революционный способ хранения света с использованием явления трехимпульсного фотонного эха в магнитном поле, который может стать ключевым элементом в создании оптических компьютеров нового поколения. Актуальность этого направления обусловлена тем, что вычислительные возможности современных компьютеров стремительно приближаются к своему пределу, в то время как объемы обрабатываемой информации продолжают расти в геометрической прогрессии.

Главное преимущество оптических систем заключается в их энергоэффективности — они значительно меньше нагреваются и потребляют меньше энергии по сравнению с традиционными полупроводниковыми устройствами. Однако их интеграция с существующими электронными системами требует создания принципиально новых технологических решений.

«Протокол фотонного эха использует два лазерных импульса для записи информации и один для считывания. Главная сложность в таком подходе — сохранить когерентность света, то есть фазу световой волны (ее положение в цикле колебаний). Для записи информации используются особые состояния в полупроводниковых кристаллах — экситоны. Они позволяют записывать и считывать данные за очень короткое время, лишь за триллионные доли секунды. Чтобы информация хранилась дольше, экситоны переводят в «темное» состояние с помощью магнитного поля», — объясняет один из авторов исследования, аспирант СПбГУ Роман Назаров.

Результаты этого исследования открывают впечатляющие перспективы для создания устройств нового поколения, предназначенных для хранения оптической информации. Такие устройства смогут работать с гораздо меньшими затратами энергии и станут доступными для широкого применения в различных сферах, где требуется высокоскоростная обработка данных.