De onderzoekers toonden aan dat er per cel vier verschillende energieniveaus zijn te onderscheiden, waardoor per cel meer dan 1 bit is op te slaan (afb: Nature Photonics)

In de informatica lopen er zo wat lijntjes naar de toekomst. De kwantumcomputer is er zo een, maar ook licht mag er zijn. De snelheid van de gegevensstromen wordt nu bepaald door de snelheid waarmee elektronen door geleidend materiaal kunnen bewegen, maar lichtdeeltjes zijn veel sneller. Dat vergt een heel andere elektronische infrastructuur, ook van de geheugens. Het lijkt er op dat onderzoekers van het  Karlsruher instituut voor technologie (KIT), samen met die van de universiteiten van Münster (D), Oxford (Eng) en Exeter (Eng) een vast geheugen hebben ontwikkeld dat werkt met licht. Door met bepaalde materialen te werken is het ze zelfs gelukt meer dan een bit per cel op te slaan.

Het grote voordeel van licht is, zoals gezegd, zijn snelheid. “Optische bits zijn met een frekwentie van 1 GHz te schrijven, dat betekent dat dit optische geheugen een uiterst snelle manier is je gegevens op te slaan”, zegt onderzoeker Wolfram Pernice van zowel het KIT als de universiteit van Münster. “Het geheugen is zowel te gebruiken met de normale aanvoer via glasvezel als met de modernste processoren”, verduidelijkt medeonderzoeker Harish Bhaskaran uit Oxford. Zonder dat er een energiebron nodig is, zoals bij ‘vluchtige’ geheugens, zijn de gegevens tientallen jaren veilig op te slaan op de optische geheugenchip en daarbij is het aantrekkelijk dat, zoals gesteld, per cel van enkele nanometers (1 nm = 1 miljardste m) meer dan 1 bit is op te slaan. Dat is mogelijk door het gebruik van zogeheten faseovergangsmaterialen, waarvan de optische eigenschappen afhankelijk zijn van de ordening van de atomen: in een flits kunnen ze van de kristallijne in de amorfe toestand overgaan. Het materiaal dat de onderzoekers gebruikten was een verbinding van germanium, antimoon en telluur (Ge₂Sb₂Te₅. Met uiterst korte lichtpulsen wordt kristallijn omgezet in amorf (gegevens opslaan) of amorf in kristallijn (gegevens wissen). De opgeslagen gegevens kunnen worden uitgelezen met zwakke lichtpulsen.

Bron: Alpha Galileo