Badanie i rozwój zimnego ultraszybkiego zapisu informacji – Uniwersytet w Białymstoku

Strona główna | Kandydaci | Badanie i rozwój zimnego ultraszybkiego zapisu informacji – Uniwersytet w Białymstoku

Na Wydziale Fizyki UwB w zespole pod kierunkiem prof. Andrzeja Stupakiewicza realizowane są badania nad przełomową metodą zimnego i ultraszybkiego zapisu informacji. Ich rezultaty dają szansę na zrewolucjonizowanie technologii zapisu, przetwarzania i magazynowania danych cyfrowych oraz opracowanie zielonej cyfrowej technologii przyszłości. Opracowana przez Profesora i jego zespół metoda rozwiązuje największe problemy związane z cyfrowym zapisem informacji: wielokrotnie przyspiesza proces i redukuje do minimum straty energii, a także ilość wytwarzanego w trakcie ciepła. To czyni ją nie tylko najszybszą, ze znanych dotychczas metod zapisu i odczytu, ale też rekordowo wydajną.

W 2017 r. prof. Stupakiewicz (wraz ze swym doktorantem K. Szerenosem) zademonstrowali po raz pierwszy zapis fotomagnetyczny w przezroczystej warstwie dielektrycznego granatu w sposób nietermiczny (na zimno). Do zapisu i odczytu wykorzystano wyłącznie pojedyncze impulsy laserowe. Mechanizm pozwalał na najszybszy znany obecnie proces zapisu i odczytu informacji, w czasie 20 pikosekund (bilionowa część sek.), przy niespotykanie niskich stratach energii związanych z wytwarzaniem ciepła (temp. nośnika wzrasta zaledwie o 1 st. C.) O randze odkrycia świadczy publikacja w prestiżowym czasopiśmie „Nature”. Na wynalazek dotyczący systemu do ultraszybkiego zapisu fotomagnetycznego uzyskano ochronę Amerykańskiego Urzędu Patentowego (z wyłącznym autorstwem fizyków UwB). Kontynuacją prac było odkrycie dokonane dwa lata później. Zespół Profesora udowodnił, że metoda umożliwia selektywne zapisywanie i przesyłanie za pomocą sieci światłowodowej (publ. „Nature Communication”). Badania realizowane w ostatnich 2 latach (2020-2021) przyniosły kolejne rewelacyjne wyniki. Tym razem do ultraszybkiego zapisu magnetycznego fizycy wykorzystali rezonansowe drgania atomów w warstwach granatów. Do wzbudzenia drgań zastosowano ultrakrótkie impulsy laserowe w zakresie promieniowania terahercowego. Badania przeprowadzono w międzynarodowym zespole, a wyniki opublikowano w 2021 roku w czasopiśmie „Nature Physics”.

Uzyskane wyniki mogą być krokiem milowym na drodze do konstrukcji niezwykle wydajnych systemów do zapisu danych. Skutkiem tego będzie zmniejszenie zapotrzebowania na energię elektryczną w centrach IT, niezwykle szybki dostęp do danych cyfrowych oraz ograniczenie emisji gazów cieplarnianych w skali globalnej.