На протяжении многих лет наблюдается заметный прогресс в снижении размеров и увеличении мощности электронных схем для компьютеров и смартфонов. Однако закон Мура имеет значительное значение, поскольку он ограничен физическими пределами — количеством транзисторов на чипе и теплом, которое они производят при высокой плотности. Вычислительная мощность постепенно достигает своего максимума, в то время как такие приложения, как искусственный интеллект и машинное обучение, требуют всё более высокой производительности.
Международная команда учёных создала фотонную платформу с использованием магнитно-оптического материала — железо-иттриевого граната, легированного церием (Ce:YIG). Оптические характеристики этого материала изменяются под воздействием внешних магнитных полей. Воспользовавшись миниатюрными магнитами для хранения информации и управления потоком света, исследователи разработали новый тип магнитно-оптической памяти.
Эта новая платформа задействует свет для выполнения вычислительных задач существенно быстрее и эффективнее, чем традиционная электроника. Новый вид памяти отличается скоростью переключения, превосходящей в 100 раз скорость современных фотонных интегральных технологий, потребляет приблизительно в десять раз меньше энергии и может быть перепрограммирован многократно для решения различных задач.
Современная оптическая память имеет ограниченный срок эксплуатации и может быть переписана до 1000 раз, в то время как магнитно-оптическая память демонстрирует возможность повторной записи более 2,3 миллиарда раз, что практически означает её неограниченный срок службы.
«Использование этих магнитно-оптических материалов позволяет контролировать распространение света при помощи внешнего магнитного поля. В данном проекте мы применяем электрический ток для программирования микромагнитов и сохранения данных. Магниты управляют распространением света, что открывает возможности для выполнения сложных операций, таких как умножение матрицы на вектор, что является основой для любой нейронной сети», — поясняет Паоло Пинтус, доцент Университета Кальяри.
Источник: iXBT
