A fotonikus vagy optikai chipek már jó ideje foglalkoztatják a terület ismerőit, mivel számos előnyt kínálnak a hagyományos, elektronokkal működő lapkákhoz képest: gyorsabb az adatok áramlása, jelentősen kevesebb fölösleges hőt generálnak működés közben. A technológia nagy hátránya, hogy a fotonokkal operáló áramkörök csak addig képesek információt tárolni, amíg ellátják őket energiával - energiaforrás híján az adatok odavesznek. Ezt a problémát sikerült áthidalni a kutatócsoportnak Harish Bhaskaran az Oxfordi Egyetem nanotechnológiai mérnöke, illetve Wolfram Pernice, a németországi Karlsruhe Institute of Technology kutatója vezetésével.
A szakértők a probléma megoldásához az optikai adathordozókhoz nyúltak vissza, egész pontosan az újraírható CD-k, illetve DVD-k egyik alapanyagához, a GST-hez. A GeSbTe-ként is emlegetett germánium-antimon-tellúr elegy különlegessége, hogy egy erős lézerimpulzus hatására szabályos kristályrendszere amorf szerkezetre vált, amely máshogy veri vissza a fényt, mint az eredeti konstelláció, egy valamivel kisebb erősségű impulzussal pedig visszahozható a szabályos szerkezet. Az optikai lemezeket a meghajtók a GST rétegbe „olvasztott" apró pontok fényvisszaverő képességei alapján olvassák le.
A kutatók is hasonló módszerben gondolkodnak, azzal a különbséggel, hogy a GST alá nem fényvisszaverő, hanem áttetsző réteget tesznek, ezzel az anyagnak nem reflektív, hanem épp a fényelnyelő képességeit kihasználva - a kristályos szakaszok ugyanis több fényt abszorbeálnak mint a szabálytalan szerkezetű részek. A szakértők ennek megfelelően egy chipen apró GST felületet helyeztek el, ez alá pedig egy szilícium-nitrid hullámvezető került, amely kvázi csatornát biztosít a fényimpulzusoknak, amelyekkel írható a GST réteg. Az olvasáshoz gyengébb impulzusokat használtak, amelyek nem változtatták meg az anyag szerkezetét, a réteg fényelnyelő képességének mérésére viszont alkalmasak voltak. Ha az adott pont több fényt nyelt el kristályos, ha kevesebbet, amorf szerkezetű volt.
Az eljárásnak komoly előnye, hogy nem csak a digitális tárolókon megszokott 1 vagy 0 értékek tárolására képes, a GST kristályszerkezete az eltérő intenzitású fényimpulzusok hatására többféle mértékben torzulhat, így potenciális fényelnyelő képessége is viszonylag széles skálán mozog: a kutatóknak összesen nyolcféle jól megkülönböztethető fényelnyelési szintet sikerült létrehozniuk, ami jelentősen megnöveli egy-egy pont adattároló kapacitását. Mivel a hullámvezetőn egyszerre többféle hullámhosszú fény is átereszthető, ezáltal több adatpont párhuzamos írása is lehetővé válik.
Bhaskaran szerint a hasonló fotonikus chipekkel a jövőben a jelenlegi processzoroknál 50-100-szor gyorsabb eszközök is előállíthatók lehetnek. Bár a kutatók eredményei ígéretesek, egyelőre még nem hagyták el a „proof-of-concept" szakaszt, gyakorlati alkalmazásukra még minden valószínűség szerint hosszú éveket kell várni.
