أضواء على الأبحاث

تخزين البيانات بسرعة الضوء

  • Published online:

 

NIKOLAOS FARMAKIDIS

اكتشف علماء فيزياء طريقةً لضغط إشارات ضوئية داخل حدود شريحة سيليكون، بما يسمح بقراءة البيانات وكتابتها. وقد يتيح هذا تطوير أجهزة تستطيع الربط بين الإشارات الكهربائية المُستخدَمة في الحواسب الآلية التقليدية، وأنظمة لا تزال قيد التطوير، تستند إلى الضوء، وتتميز بأنها ذات سرعات أعلى بكثير.

تَستخدِم شرائح الحواسب الآلية العادية نبضات من الإلكترونات في تشفير المعلومات. وبينما ينقل الضوء المعلومات خلال كابلات الألياف الضوئية بسرعات أعلى من سرعة الإلكترونات، فثمة صعوبة في الجمع بين هذين النوعين من الإشارات في جهاز واحد؛ فنظرًا إلى أن الطول الموجي للضوء يتصف بأنه كبير نسبيًّا، فإنّ الفوتونات تحتاج إلى التفاعل مع سطوح واسعة، بينما يجب أن تكون الأجهزة الإلكترونية صغيرة الحجم؛ لتحقيق الكفاءة.

من هنا، صمم هاريش بهاسكاران - من جامعة أوكسفورد بالمملكة المتحدة - وزملاؤه جهاز تخزين بيانات مزدوج الإشارة، دقيق الحجم، يستطيع ضغط نبضة ضوئية داخل قنوات دقيقة تمر بين أقطاب من الذهب، ومكونات من نيتريد السيليكون. وعند نقطة تقاطع القنوات توجد خلية ذاكرة حاسب آلي (في الصورة).

ويمكن تغيير «حالة» الجهاز، إمّا عبر النبضات الكهربائية التي تُمرر عبر أقطاب الذهب، أو النبضات الضوئية التي تقوم القنوات بتركيزها. ويسمح هذا لكل من الإشارات الكهربائية والضوئية بقراءة البيانات المخزَّنة في الجهاز، وكتابتها، إضافة إلى كتابةالمعلومات عليه.

(Sci. Adv. (2019