Nelle fibre ottiche ad alta velocità, spesso accade che la larghezza di banda del mezzo di trasmissione non sia in grado di tenere il passo con il flusso di dati o che i dati semplicemente non possano essere elaborati abbastanza velocemente. Quindi l'immagine vibra o la risoluzione viene temporaneamente ridotta, e i telespettatori devono accontentarsi di immagini a bassa risoluzione. Prossimamente, una larghezza di banda così ridotta potrebbe essere un ricordo del passato. Ricercatori dell'Accademia ceca delle scienze, insieme ai loro colleghi dell'Università di Mainz, hanno scoperto un modo per aumentare drasticamente le velocità di elaborazione dei dati di circa 100 volte fino a velocità di terahertz.
Generalmente, la memoria e l'archiviazione dei dati si basano sull'uso di materiali ferromagnetici. Però, questi sono associati a due inconvenienti. Primo, la densità areale e, così, la capacità di stoccaggio di questi materiali è limitata in quanto raggiungono i limiti naturali. Questo perché ogni bit di informazione è memorizzato in una sorta di minuscola barra magnetica, ognuno dei quali rappresenta uno zero o uno a seconda del suo allineamento. Ma se questi magneti a barra sono posizionati troppo vicini tra loro, iniziano ad influenzarsi a vicenda. Il secondo problema è che ci sono anche restrizioni sulle velocità con cui i dati possono essere scritti su questo tipo di supporto di memorizzazione. Non è possibile andare più veloci dei gigahertz senza un immenso dispendio energetico.
Ma questo non è il caso della memoria antiferromagnetica, che può essere scritto a una densità molto più alta perché i magneti a barra sono sempre allineati alternativamente, e quindi non hanno alcun effetto l'uno sull'altro. Ciò significa che possono memorizzare molti più dati e consentire velocità di scrittura molto più elevate.
La memoria antiferromagnetica consente velocità di elaborazione terahertz
"Se vuoi inviare informazioni, come immagini in movimento di una partita di calcio, lo invii sotto forma di luce che può essere trasmessa da cavi in fibra ottica, " ha spiegato il professor Jairo Sinova, Responsabile del gruppo di ricerca interdisciplinare sulla spintronica (INSPIRE) presso la Johannes Gutenberg University Mainz. "Poiché ciò è possibile a frequenze nella gamma dei terahertz, accade estremamente rapidamente. Attualmente, la velocità di ricezione deve essere rallentata per essere elaborata dal computer o dalla televisione perché questi dispositivi elaborano e memorizzano i dati utilizzando tecniche basate sull'elettricità, e la velocità a cui operano è di poche centinaia di gigahertz. Il nostro concetto di memoria antiferromagnetica è ora in grado di funzionare direttamente con i dati inviati a velocità nell'intervallo di terahertz." Ciò significa che il segnale non deve più essere rallentato dal dispositivo. Invece, può anche essere elaborato a velocità terahertz dal computer o dalla TV.
Gli scienziati hanno effettuato la ricerca iniziale nel 2014. Hanno fatto passare una corrente elettrica attraverso gli antiferromagneti e sono stati quindi in grado di allineare in modo appropriato le minuscole unità di stoccaggio. Originariamente usavano un cavo per questo, un metodo di connessione piuttosto lento. "Invece del cavo, usiamo ora un breve impulso laser per indurre una corrente elettrica. Questa corrente allinea i magneti a barra, in altre parole, i loro momenti di rotazione, " disse Sinova. Invece di usare cavi, la nuova memoria funziona in modalità wireless, e invece di richiedere corrente elettrica continua, gli effetti vengono ora generati utilizzando la luce. Grazie a questo, i ricercatori sono stati in grado di aumentare drasticamente le velocità, soddisfacendo così i requisiti necessari per consentire ai futuri utenti di visualizzare senza vibrazioni, immagini ad altissima definizione.
