Российские исследователи разработали инновационный подход к оптической памяти.

Исследователи из Российского квантового центра, МФТИ и СПбГУ предложили теоретическое обоснование для создания оптической памяти, которая может найти применение в будущих вычислительных устройствах. Результаты их работы представлены в журнале Physical Review Letters.

Нынешние компьютеры эффективно используют свет для ускоренной передачи огромных массивов информации. Однако процессы хранения и обработки данных преимущественно основаны на электронной форме. Это требует преобразования оптических сигналов в электрические и обратно, что неизбежно ведет к увеличению времени задержки и повышению потребления энергии.

В разработанной концепции функцию памяти выполняет поляритонный конденсат Бозе — Эйнштейна — уникальное состояние, возникающее при взаимодействии света и материи в полупроводниковых структурах. Световой импульс придает этому состоянию специфическую поляризацию, которая затем поддерживается и усиливается за счет поступления новых частиц.

Проведенные компьютерные симуляции продемонстрировали способность предложенной системы сохранять заданную поляризацию на протяжении сотен пикосекунд. Это значение примерно в 100 раз превосходит время существования отдельного поляритона. Важно отметить, что установить требуемое состояние удалось даже с использованием крайне слабого сигнала, эквивалентного одному фотону. Более интенсивное возбуждение способствовало повышению стабильности памяти.

Как отметил Алексей Кавокин, руководитель исследовательской группы «Квантовая поляритоника» РКЦ, полученные данные подтверждают потенциал использования поляритонного конденсата для разработки оптической памяти, способной сохранять информацию даже от слабых световых импульсов.