英国科学家开发出了第一个完全基于光的存储芯片，可以永久存储数据，有一天它可以让我们以光速发送和接收数据。
基于光的计算机越来越成为我们扫除更快计算机的最大障碍的最佳途径：冯诺依曼瓶颈。目前，我们的计算机传输数据的速度低于处理数据的速度，因为我们已经达到了电子在处理器和内存之间传输速度的极限。
研究人员之一、牛津大学的工程师哈里什·巴斯卡兰 (Harish Bhaskaran) 表示：“如果限制因素是信息往返于内存中，即所谓的冯·诺依曼瓶颈，那么使用更快的处理器就没有意义了。”在新闻稿中说。 “但我们认为使用光可以显着加快这一过程。”
制造基于光的计算机并不像在当前计算机中用光粒子（或光子）取代电子那么简单。虽然这大大加快了我们发送数据的速度，但当数据到达我们的计算机时，我们现在拥有的硅芯片仍然需要将光子转换回电子。这会再次减慢一切速度并消耗大量额外能量，这实际上使其效率低于我们一开始就使用电子的情况。
相反，我们需要完全重新设计计算机的工作方式，用光而不是电力来运行它们，而这种新型的基于光的计算机芯片使我们离这一目标又近了一步。
基于光的存储器被称为光子存储器，并不是一个新概念，但它在过去给工程师带来了相当大的挑战。以前对基于光的计算机芯片的尝试不仅非常不稳定，而且都需要电力来存储数据，除非我们准备好让我们的计算机永远保持开启状态，否则这并不完全实用。
巴斯卡兰和他的同事现在宣布他们叫什么“世界上第一个全光子非易失性存储芯片”。它使用与可重写 CD 和 DVD 相同的材料来存储数据 - 一种称为 GST 的锗-锑-碲相变合金。 “通过使用电脉冲或光脉冲，可以使这种材料呈现非晶态，如玻璃，或晶态，如金属，”新闻稿解释说。
“这两种状态具有非常不同的物理特性，”Bhaskaran 向 Gizmodo 的 Jamie Condliffe 解释道。 “这意味着你可以以材料的状态存储信息。”
该芯片是通过将 GST 的一小部分放置在氮化硅脊（称为波导）顶部来构建的，波导将光子传送到需要前往的地方。 “将波导视为一种可以传输光的微型光纤电缆：激光脉冲可以沿着波导发送，在那里它们可以与 GST 相互作用，然后继续传播到另一端，”康德利夫说。
出版于自然光子学本周，该团队解释了如何通过波导发送强烈的光脉冲来改变 GST 的状态，使其暂时熔化，然后冷却并实现非晶结构。可以使用强度稍低的脉冲将 GST 改变为结晶状态。
完成此操作后，会通过波导发送强度低得多的光脉冲，从一端传输到另一端的光量将取决于 GST 当前所处的状态。然后可以使用差异来复制你在正常内存中找到的 1 或 0，吉兹莫多报道。
“这是有史以来第一个真正的非易失性集成光学存储设备，”团队成员之一卡洛斯·里奥斯 (Carlos Ríos) 说道。在新闻稿中说。 “我们使用以长期数据保留而闻名的现有材料来实现这一目标 - 商品及服务税几十年来都保持在原来的状态。”
该团队现在正试图找出如何重新设计计算架构的其余部分，以便他们的基于光的存储芯片可以使用光而不是电信号直接与其他组件交互。 “你必须一次解决一个问题，”巴斯卡兰告诉 Gizmodo。
