Magnetni memorijski mediji, u obliku diskova i vrpci, dugo su bili dominantan način pohranjivanja digitalnih djelića informacija. Ali, zbog veće brzine i manje potrošnje energije u brojnim računalnim sustavima sve češće ih zamjenjuje flash memorija, a u razvoju su razni oblici dugoročne memorije koji su još brži.

No, novo istraživanje objavljeno u časopisu Nature ukazuje kako magnetne medije ne treba tek tako otpisati. Koristeći poseban oblik minerala granata i ultrabrzo lasersko pulsiranje nizozemsko-poljski tim znanstvenika uspio je, čini se, ostvariti dosad najbrže pisanje/čitanje na magnetnom mediju ikad, i to uz iznimnu energetsku učinkovitost. 

Stvarni problem i za čvrste i za flash diskove je toplina. Iako je manje zastupljen u većini računala s kojima imamo posla, prilično je velik kad su u pitanju podatkovni centri.

Pita li se autore istraživanja, riječ je o problemu skaliranja. Možemo izračunati minimalnu količinu energije potrebnu za okretanje pojedinog magnetnog bita, no kako bi bili sigurni da svaki od njih bude zapisan kako želimo potrebno je osam redova veličine više energije. Veći dio tog viška energije završi u okolišu kao toplina. 

Stoga su u nizozemsko-poljskom timu odlučili pronaći metodu koja će to zaobići koristeći elektromagnetsko okretanje bitova. Njihovo je rješenje pisanje i čitanje bitova pomoću usmjeravanja svjetla na uglavnom proziran medij. Pretpostavlja se kako bi nekoliko dobro osmišljenih zrcala moglo u potpunosti ukloniti višak energije. 

Magnetni medij zahvaljujući kojem je to moguće je itrij-željezni granat kristal obogaćen kobaltom. Sam po sebi granat uglavnom propušta svjetlo, no atomi kobalta daju mu zanimljive značajke: struktura kristala ih usmjerava, što orbitale njihovih elektrona postavlja u posebnu geometriju. 

Uz odgovarajuću valnu duljinu polariziranog svjetla to usmjerenje može biti promijenjeno u bilo koje od još raspoloživa tri. Fotoni koji pogone ovu promjenu bivaju upijeni, a oni kojima se to ne dogodi jednostavno prođu kroz prozirni granat. 

Promjena magnetne usmjerenosti kobalta ima dramatičan učinak na širenje svjetla na drugoj valnoj duljini. Znanstvenici su pokazali kako mogu komade granata mogu preobraziti iz potpuno reflektivnih u potpuno upijajuće temeljem preciznih valnih duljina i polarizacije laserskog pulsa. 

Stoga početni puls lasera može poslužiti za pisanje podataka koje je potom moguće čitati drugim pulsom. Jednom zapisani, bitovi ostaju stabilni danima ali cijelu je podlogu moguće obrisati vanjskim magnetskim poljem. 

Pisanje i čitanje izvedeno je pomoću dva femtosekundna lasera, uz vrlo nisku procijenjenu razinu gubitka energije - za devet redova veličine manje nego kod flash memorije.  

To su odlične vijesti, ali treba ih uzeti sa zrnom soli. Femtosekundni laseri u pravilu nisu mali uređaji. Čak i najkompaktniji su veličine čvrstog diska za prijenosna računala, a mogu ispaljivati pulseve na oko 100 MHz, što znači kako bi morali podijeliti svaki puls i/ili imati više lasera koji rade usporedno kako bi dobili dobru širokopropusnost. 

Uz to, nisu naročito energetski učinkoviti, pa bi mogli progutati razliku dobivenu pisanjem i čitanjem pomoću svjetla. 

Više: Arc Technica