Polscy naukowcy wzmacniają pamięć świetlną

Polscy naukowcy wzmacniają pamięć świetlną

Fizycy z warszawskiego PAN-u opracowali półprzewodnikowy układ optyczny, który pamięta oddziaływanie impulsu świetlnego oraz zakodowane w nim informacje tysiąckrotnie dłużej niż dotychczas znane układy. To śmiały krok w kierunku skonstruowania superszybkich pamięci optycznych.

Impulsy elektryczne powoli stają się niewystarczającym nośnikiem informacji. Rosnąca potrzeba wydajnego przetwarzania dużych ilości danych kieruje wzrok badaczy w kierunku układów optycznych. Kodowanie, zapamiętywanie oraz odtwarzanie informacji na drodze optyki to minimalne wymagania wobec ich rozwoju; rozwoju, który może również rzutować na układy kwantowe.

Badacze od dawana starają się przechować w półprzewodnikach dane na temat impulsu świetlnego, na przykład jego polaryzacji. Niestety w znanych nam konstrukcjach informacja na ten temat zostaje utracona w przeciągu zaledwie kilku pikosekund. Zespół z Niemiec, Rosji i Polski opracował jednak metodę, która ten czas wydłuża do rzędu nanosekund. Umożliwia to przeprowadzanie na impulsach wielu operacji podczas, gdy wcześniejsze nadal są przechowywane.

Proces zapamiętywania poprzez spintroniczną pamięć optyczną rozpoczyna się w momencie, gdy mający zostać zapamiętany impuls światła pada na studnię kwantową, która zbudowana jest z gazu dwuwymiarowych elektronów. Powoduje to optyczne wzbudzenie i wykreowanie trionu T. Następnie generowany jest drugi impuls świetlny, który de facto zapisuje poprzedni. Pozwala on przetransferować powstałe wcześniej wzbudzenie spinów elektronowych, które ze względu na obojętność spinów wobec otoczenia może trwać dłużej. Wzbudzenie spinów jest przekształcane we wzbudzenie optyczne poprzez aplikację trzeciego impulsu świetnego, który pozwala wyemitować sygnał świetlny, będący wierną kopią pierwszego – w zgodzie z zasadami stymulowanego echa fotonowego.

Naukowcy z Państwowej Akademii Nauk podkreślają, że ich osiągnięcie stanowi zaledwie początek mozolnej drogi do budowy pamięci optycznych. Jednak międzynarodowemu zespołowi nie można odebrać w żaden sposób chęci do pracy, gdyż pracuje on już nad przechowywaniem informacji optycznej w kropkach kwantowych.