數(shù)字計(jì)算概念。Adobe來源:?Jürgen F?lchle

科學(xué)家發(fā)明了用光脈沖而不是電來處理超高速數(shù)據(jù)的方法。

本發(fā)明使用磁鐵記錄計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，幾乎零能耗，解決了如何在不帶來高能源成本的情況下創(chuàng)造更快的數(shù)據(jù)處理速度的難題。

今天的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器消耗全球2%到5%的電力，產(chǎn)生的熱量反過來需要更多的電力來冷卻服務(wù)器。

這個問題如此嚴(yán)重，微軟甚至將數(shù)百項(xiàng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)沉入大海，以保持它們的涼爽并降低成本。

大多數(shù)數(shù)據(jù)通過磁性硬盤中稱為自旋的小磁鐵的方向被編碼為二進(jìn)制信息(分別為0和1)。磁讀/寫頭是用來設(shè)置或檢索信息使用電流耗散大量的能量。

現(xiàn)在，發(fā)表在《自然》雜志上的一個國際研究小組已經(jīng)解決了這個問題，他們用極短的光脈沖代替了電——光脈沖的持續(xù)時間只有萬億分之一秒——由磁鐵頂部的特殊天線集中。

這種新方法速度極快，但非常節(jié)能，因此磁鐵的溫度根本沒有升高。

該研究小組成員包括:曾供職于內(nèi)梅亨大學(xué)(Radboud University)、現(xiàn)為蘭開斯特大學(xué)(Lancaster University)的羅斯季斯拉夫?米哈洛夫斯基(Rostislav Mikhaylovskiy)博士、斯蒂芬?施勞德勒(Stefan Schlauderer)、克里斯托弗?蘭格(Christoph Lange)博士和雷根斯堡大學(xué)(Regensburg University)的魯伯特?胡貝爾(Rupert Huber)教授、內(nèi)梅亨大學(xué)(Radboud University)的阿列克謝?基梅爾(Alexey Kimel)教授以及俄羅斯科學(xué)院(Russian Academy of Sciences)的阿納托利?茲維茲丁(Anatoly Zvezdin)教授。

他們用超短光脈沖(持續(xù)時間為百萬分之一秒)在遠(yuǎn)紅外頻率下脈沖磁鐵，也就是所謂的太赫茲光譜范圍，來演示這種新方法。

然而，即使是現(xiàn)有最強(qiáng)的太赫茲光源也無法提供足夠強(qiáng)的脈沖來改變磁鐵的方向。

這一突破是利用同一團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的自旋與太赫茲電場耦合的有效相互作用機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。

然后，科學(xué)家們在磁鐵的頂部開發(fā)并制造了一個非常小的天線來集中并增強(qiáng)光的電場。這種最強(qiáng)的局部電場足以使磁鐵的磁化在一萬億分之一秒內(nèi)達(dá)到新的方向。

磁鐵的溫度根本沒有升高，因?yàn)檫@個過程只需要太赫茲光的一個量子能量——一個光子——每旋轉(zhuǎn)一次。

米哈伊洛夫斯基博士說:“創(chuàng)紀(jì)錄的低能量損耗使這種方法具有可擴(kuò)展性。

未來的存儲設(shè)備還將利用天線結(jié)構(gòu)的出色空間定義，使實(shí)用的磁存儲器同時具有最高的能源效率和速度?！?/div>