數(shù)字計算概念。Adobe來源:?Jürgen F?lchle

科學家發(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)明使用磁鐵記錄計算機數(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器。

這個問題如此嚴重，微軟甚至將數(shù)百項數(shù)據(jù)中心服務沉入大海，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制信息(分別為0和1)。磁讀/寫頭是用來設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:曾供職于內梅亨大學(Radboud University)、現(xiàn)為蘭開斯特大學(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(Regensburg University)的魯伯特?胡貝爾(Rupert Huber)教授、內梅亨大學(Radboud University)的阿列克謝?基梅爾(Alexey Kimel)教授以及俄羅斯科學院(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)有最強的太赫茲光源也無法提供足夠強的脈沖來改變磁鐵的方向。

這一突破是利用同一團隊發(fā)現(xiàn)的自旋與太赫茲電場耦合的有效相互作用機制實現(xiàn)的。

然后，科學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光的電場。這種最強的局部電場足以使磁鐵的磁化在一萬億分之一秒內達到新的方向。

磁鐵的溫度根本沒有升高，因為這個過程只需要太赫茲光的一個量子能量——一個光子——每旋轉一次。

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

未來的存儲設備還將利用天線結構的出色空間定義，使實用的磁存儲器同時具有最高的能源效率和速度?！?/div>