Pemrosesan data super cepat menggunakan pulsa cahaya – yang biasanya menggunakan listrik – telah diciptakan oleh para ilmuwan.
Penemuan ini menggunakan magnet untuk merekam data komputer yang mengkonsumsi hampir nol energi, memecahkan dilema tentang cara membuat kecepatan pemrosesan data yang lebih cepat tanpa disertai penggunaan energi yang tinggi.
Server pusat data saat ini mengkonsumsi antara 2 hingga 5% dari konsumsi listrik global, menghasilkan panas yang pada gilirannya membutuhkan lebih banyak tenaga untuk mendinginkan server.
Permasalahan seperti ini menjadi sangat akut, sehingga Microsoft bahkan telah merendam ratusan layanan pusat data di lautan dalam upayanya untuk menjaganya agar tetap dingin dan menghemat biaya.
Sebagian besar data dikodekan sebagai informasi biner (masing-masing 0 atau 1) melalui orientasi magnet kecil, yang disebut spin, dalam sebuah hard-drive magnetik. Head pembacaan / penulisan magnetik digunakan untuk mengatur atau mengambil informasi menggunakan arus listrik, di mana hal ini menyia-nyiakan energi dalam jumlah yang besar.
Sekarang sebuah tim internasional yang menerbitkan karyanya di jurnal Nature telah memecahkan masalah tersebut dengan mengganti listrik dengan pulsa cahaya yang sangat pendek yang terkonsentrasi oleh sebuah antena khusus di atas magnetnya.
Metode baru ini sangat cepat dan sangat hemat energi sehingga suhu magnetnya tidak meningkat sama sekali.
Tim tersebut termasuk Dr. Rostislav Mikhaylovskiy, dari Lancaster University dan dari akademisi lainnya.
Para peneliti mendemonstrasikan metode baru ini dengan menggetarkan magnet melalui pulsa cahaya yang super singkat (durasinya sepersejuta dari sepersejuta detik) pada frekuensi inframerah jauh, yang disebut rentang spektrum terahertz.
Namun, sumber cahaya terahertz terkuat pun bahkan tidak memberikan pulsa yang cukup kuat untuk mengubah orientasi magnet hingga saat ini.
Terobosan ini dicapai dengan memanfaatkan mekanisme interaksi yang efisien antara sambungan dan medan listrik terahertz, yang ditemukan oleh tim yang sama.
Para ilmuwan kemudian mengembangkan dan membuat sebuah antena yang sangat kecil di atas magnet untuk memusatkan dan dengan demikian meningkatkan medan listrik cahaya. Medan listrik lokal terkuat ini cukup untuk menavigasi magnetisasi magnet ke orientasi barunya hanya dalam sepersejuta detik.
Suhu magnet tidak bertambah sama sekali karena proses ini hanya membutuhkan energi satu kuantum cahaya terahertz — foton — per putaran.
Dr. Mikhaylovskiy mengatakan: “Kehilangan energi yang sangat rendah membuat pendekatan ini dapat ditingkatkan.
Perangkat penyimpanan masa depan juga dapat mengeksploitasi ketentuan spasial yang luar biasa dari struktur antena yang memungkinkan memori magnetik praktis dengan efisiensi dan kecepatan energi bersamaan secara maksimal.”
Dia berencana untuk melakukan penelitian lebih lanjut menggunakan laser ultrafast baru di Lancaster University bersama dengan akselerator di Cockroft Institute yang mampu menghasilkan gelombang cahaya yang intens untuk memungkinkan pergantian magnet dan untuk menentukan kecepatan praktis dan fundamental dan batas energi dari pencatatan magnetik.
