Criada memória RAM de Luz

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Criada memória RAM de luz com 105 bits

[/size][/size]Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/06/2014

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[/size]O pente de memória RAM de luz mede cerca de 1 milímetro - esquema (em cima) e microfotografia do chip de memória (embaixo). [imagem: NTT]

 

Memória RAM de luz

Pesquisadores da empresa japonesa NTT construíram uma memória RAM de mais de 100 bits que funciona totalmente com luz.O dispositivo, quando totalmente desenvolvido, permitirá o processamento de dados ultrarrápido usando unicamente sinais ópticos, em lugar dos sinais elétricos usados hoje - além de reduzir drasticamente o consumo de energia dos computadores, celulares e outros aparelhos eletrônicos.O protótipo é uma demonstração clara da possibilidade de construção de memórias ópticas realistas para processamento à base de luz dentro de computadores fotônicos.

O grande feito da equipe foi desenvolver uma técnica de miniaturização que permitiu inserir todos os bits ópticos dentro de um único microchip.É a primeira vez que se consegue essa integração em larga escala de componentes ópticos, com cada bit deixando a casa dos micrômetros e chegando aos nanômetros.A expectativa é que, em um futuro próximo, seja possível integrar um número muito grande de componentes ópticos em um único chip, de um modo semelhante à integração dos transistores em um chip.

 

 

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Funcionamento da memória de luz.

A memória RAM óptica possui 105 linhas de ressonância geradas através da injeção de luz dentro do dispositivo por meio de um único guia de ondas.A operação de memória de acesso aleatório é conseguida injetando outros pulsos de luz cujo comprimento de onda corresponda a uma das linhas de ressonância. Com isso, a saída inicial, considerada um "0", altera-se para representar um "1".Os 105 bits ópticos, operando com comprimentos de onda entre 1.540 e 1.570 nanômetros, têm um "espaçamento" médio de apenas 0,3 nanômetro.Eles foram fabricados em uma pastilha de silício com 1 milímetro de comprimento.

 

 

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Tecnologia da memória RAM óptica

A memória de acesso aleatória óptica foi construída com base em duas tecnologias: os cristais fotônicos e as nanocavidades ópticas.Um cristal fotônico é uma estrutura fabricada com a mesma tecnologia dos chips, cujo índice de refração é ajustado em uma escala de comprimento comparável ao comprimento de onda da luz.Os cristais fotônicos comportam-se como "isolantes ópticos", algo que não existe na natureza, o que permite aprisionar a luz em espaços muito pequenos.Uma cavidade óptica, por sua vez, é um elemento que aprisiona a luz de uma determinada ressonância. Como é difícil confinar a luz em espaços muito pequenos, miniaturizar essas cavidades tem sido um desafio. Historicamente, cavidades pequenas, com dimensões de 10 a 100 vezes o comprimento de onda da luz, têm sido chamadas de microcavidades. Cavidades ópticas ainda menores, como as usadas nesta demonstração, com dimensões comparáveis ao comprimento de onda da luz e com um volume menor do que 1 micrômetro cúbico, são chamadas de nanocavidades - ainda que elas não sejam realmente "nano".O próximo objetivo do grupo é aumentar o tempo de latência da memória RAM de luz, que ficou por volta dos 10 nanossegundos nesta primeira demonstração.

Bibliografia:

Large-scale integration of wavelength-addressable all-optical memories on a photonic crystal chip Eiichi Kuramochi, Kengo Nozaki, Akihiko Shinya, Koji Takeda, Tomonari Sato, Shinji Matsuo, Hideaki Taniyama, Hisashi Sumikura, Masaya Notomi

Nature Photonics

Vol.: 8, 474-481

DOI: 10.1038/nphoton.2014.93