RAM Magnetik Berpenggerak Laser Ultra-cepat Segera Hadir!

Para ilmuwan telah menemukan mekanisme baru untuk mengubah keadaan magnetik bahan padat dengan memfokuskan sinar laser. Penemuan ini diharapkan dapat diterapkan pada memori komputasi berkecepatan sangat tinggi di masa depan, kata para peneliti.
Untuk menggambarkan hubungan antara amplitudo dan frekuensi medan magnet optik dan sifat penyerapan energi bahan magnetik, para ilmuwan dengan hati-hati membuat persamaan baru. Temuan ini dipublikasikan pada 3 Januari di jurnal Physical Review Research.
Meskipun penemuan ini berakar pada bidang “magneto-optik,” penemuan ini mewakili sebuah terobosan baru, karena para ilmuwan sebelumnya tidak menyadari bagaimana komponen magnetik dari gelombang cahaya yang berosilasi dengan cepat dapat mengendalikan magnet.
Dalam memori komputer, elektromagnet mini dimagnetisasi oleh tegangan, menciptakan keadaan biner "hidup" atau "mati" yang mengkodekan data untuk dibaca dan diinterpretasikan ulang oleh prosesor sebagai 1 atau 0.
Bentuk memori komputasi yang paling umum, seperti memori akses acak dinamis (DRAM) di laptop atau ponsel, tidak stabil dan kehilangan data saat daya dimatikan, namun desainnya sederhana, terbuat dari bahan biasa, memiliki kesalahan rendah tingkat dan mudah dideteksi dan diperbaiki.
Penemuan baru ini dilaporkan lebih cocok dengan teknologi memori akses acak magnetoresistif (MRAM), sejenis memori non-volatil yang lebih umum digunakan dalam pesawat ruang angkasa serta aplikasi militer dan industri lainnya.
Sedikit yang diketahui tentang interaksi antara bahan magnetik dan radiasi ketika mereka berada dalam keadaan non-ekuilibrium, sebuah area yang terkait dengan hukum aneh mekanika kuantum, yang digunakan untuk membangun komputer kuantum.
“Kami mempunyai persamaan yang sangat mendasar untuk menggambarkan interaksi ini. Hal ini mendorong kami untuk mengambil pandangan baru pada rekaman optomagnetik dan telah mengarahkan kami pada pembuatan perangkat penyimpanan optomagnetik yang padat, hemat energi, dan ekonomis, meskipun perangkat tersebut tidak saat ini ada." kata Capua.
Upaya masa lalu untuk menggunakan komponen magnetik berkas cahaya untuk membalik bor magnetik dengan cara ini belum berhasil secara signifikan, menurut Capua. Namun, dia yakin persamaan baru ini akan membantu peneliti mengintegrasikan mekanisme ini dengan sukses.
Dia lebih lanjut memperkirakan bahwa di masa depan, teknologi ini memungkinkan komponen MRAM menjadi lebih cepat dan efisien dibandingkan sel RAM canggih saat ini.
Waktu siklus optik teknologi ini (yaitu, waktu yang dibutuhkan gelombang elektromagnetik optik untuk menyelesaikan osilasinya) bisa jutaan kali lebih cepat dibandingkan memori konvensional. Waktu siklus listrik berjalan dalam skala nanodetik (1 detik sama dengan 1 miliar nanodetik), sedangkan berkas cahaya pada umumnya berjalan dalam skala pikodetik (1 detik sama dengan 1 triliun pikodetik).
Ada juga potensi penerapan teknologi ini di masa depan pada memori kuantum di komputer kuantum, di mana seberkas cahaya dapat memperbaiki bit magnetik dalam keadaan yang bukan 0 atau 1, namun merupakan superposisi dari dua keadaan, seperti bit kuantum di komputer kuantum. Meskipun hal ini masih jauh dari tujuan dalam rekayasa presisi saat ini, Capua percaya bahwa penemuan timnya dapat membuka jalan bagi penerapan teknologi ini di masa depan.
Teknologi ini juga dapat menghasilkan kontrol yang lebih baik terhadap intensitas dan durasi pancaran sinar serta pengaruhnya terhadap sistem penyimpanan, sehingga menghasilkan penghematan energi dalam sistem penyimpanan digital. "Dengan menyesuaikan durasi dan energi pancaran cahaya, daya tulis dapat dikurangi. Tentunya, saat perangkat dalam keadaan idle, karena memori magnetik bersifat non-volatil, maka tidak mengonsumsi energi apa pun."