现在的电脑芯片其运行速度非常惊人。但是相比于电子存储芯片而言，正在发展的光基存储芯片其运行速度则如脱缰之马。如今，一支研究团队宣称其已经首次实现了光基存储芯片的制备。“对于这部分研究工作，我持乐观态度。这对于一种新概念来说是一次重要的呈现。”Valerio Pruneri说。

对于光基存储芯片的开发要追溯到几十年前，而其原因也是显而易见的。当电子在电脑芯片的逻辑电路中运动时，它们的运行速度会变慢，并且该过程中会产生热量，而这些热量又必须及时散去。而对于光子来说，情况则大不一样。光子在运行的过程中没有电阻，而是以光速运行。研究人员已经制备了光友好芯片，用光线代替金属线和光学存储器电路。但是该线路也有一些缺点。例如，该存储电路只有当电源供电稳定时才能存储数据。当电源切断时，数据也会消失。

如今，由Harish Bhaskaran和Wolfram Pernice对这个问题提出了一种解决方案，即在可重写的CD和DVD的核心位置用一种特殊材料，这种材料包含——薄层锗锑碲合金。在强激光脉冲的作用下，GST薄膜可改变其原子结构，使得其从晶体变成非晶体。这两种结构反射光的方式不同，而CD和DVD则使用这种不同来储存信息。在读取信息时，通过低强度的激光来追踪高强度光留下的印记，从而获得信息。在该研究中，研究人员注意到材料不仅会影响光反射薄膜的方式，同时也会影响其对光的吸收。

接下来，研究人员想要尝试人们是否可以使用这种特性来永久存储信息，以及顺利读取信息。为了实现这一点，他们用标准芯片制造技术来装备芯片，即波导，且波导中包含信道脉冲光。然后他们在这种波导上面放置一个GST纳米贴片。为了在这层中写入信息，科学家将强光注入到波导中。这种高强度的电磁场会将GST熔化，从而使得其晶体结构非晶化。其次，低强度的脉冲则可以将这种材料变回以前的晶体结构。当研究人员想要读取数据时，他们只需要用强度很低的光脉冲，并且测试波导中光的通过量。如果吸收的光是少量的，那么他们知道在GST上有非晶序列，而当吸收的光更多时，则意味着其是晶体化的。

Bhaskaran，Pernice及其同事也采取步骤来增加数据量。一开始，他们同时设置了多种波长的光，从而使得其可以同时写和读取数据。且当他们改变数据强度时，他们也可以控制GST非晶化转变的量。通过这种方法，他们可以将90% 转变为非晶状态，而晶体只有10%，而另一部分则80%为非晶，20%为晶体。这种方式使得同时以八种不同方式组合来储存数据是可能的。这可以有效提高材料的数据存储性能。

对于光存储来说还有很长的一段路要走。至少，其存储密度还要提高几个数量级才具有竞争力。如果最终可以实现更先进的光子存储器，那么所得到的芯片有可能比今天的计算机处理器速度快50到100倍。

   新材料在线编译整理——翻译：杨超      校正：摩天轮