Framtidens datalagring använder ljus

Dagens lagringsmedier bygger på elektronik. Elektroner kan nå en hastighet av cirka 60 procent av ljusets, vilket är väldigt snabbt – men alltså inte lika snabbt som fotoner. Och i kretsar som utsätts för hög värme färdas elektronerna mycket långsammare.

Ljusbaserade kretsar – även kallat fotonik – är något helt annat. Där är det universums högsta hastighetsgräns som gäller hela vägen och man tror att SSD-diskar som bygger på fotonik kan bli upp till 100 gånger snabbare än elektroniska minnen.

Men ljusbaserade kretsar har hittills haft den nackdelen att de kräver ström för att fungera, vilket innebär att de inte kan användas för permanent lagring av information. Detta har ett forskarteam från Oxford och Karlsruhe tekniska institut i Tyskland nu löst med hjälp av tekniken som används i vanliga DVD-skivor.

Överskrivningsbara DVD- och CD-skivor lagrar data i ett material som kallas GST och som är en legering av germanium, tellur och antimon, som ändrar struktur när det träffas av en laser. Detta material är också grunden för den nya lagringstekniken, fast forskarna har manipulerat det en aning för att få allting att fungera på nanonivå. Processen använder sig av kiselnitrid med inritsade kanaler som beskjuts med en laser. Skjuter man en gång så blir strukturen en formlös klump, skjuter man en gång till så återtar den sin fasta form. En annan lågintensitetslaser läser sedan alltihop som data: Fast form = 0, formlös klump = 1. Eller något liknande. Hur som helst är processen helt omskrivningsbar, vilket gör den lämplig för att både skriva och skriva över data.

Genom att variera intensiteten och våglängden på lasrarna kan forskarna dessutom lagra 8 bitars data på varje enskild plats, vilket gör den nya tekniken potentiellt platsbesparande jämfört med elektroniska minnen som lagrar binärt.

Men vi är inte riktigt framme ännu. Prototypminnet är fortfarande för stort för att kunna konkurrera med konventionella SSD-diskar. Men det är lika effektivt när det gäller snabbhet och energiförbrukning, och tekniken som behövs för att det hela ska vara kommersiellt genomförbart finns redan. Nu behöver forskarna bara krympa tekniken tillräckligt mycket.
Man tror att framtida datorer kan bli uppemot 100 gånger snabbare om de har fotoniska kretsar i stället för elektroniska.

Källa: Engadget

Läs också: Världen går på kvantmekanik.

(Artikelbild: Nature)

Geir Gråbein Nordby

(f. 1978): Journalist. Gråbein har aldrig haft något annat heltidsjobb än på Ljud & Bild. Å andra sidan har han varit här nästan halva sitt liv, ända sedan 2001 när han skickade en jobbansökan till fel adress (han ville egentligen till en inspelningsstudio med samma namn). Gråbeins expertis är främst inom hifi, hörlurar och hemmabio, men det händer att han glimtar till med andra kvaliteter också.