在這個電子顯微鏡圖像中，一小塊名為GST（黃色部分）的相變材料出現在波導上。作為存儲單元，它可以通過波導發送光脈沖來實現數據讀寫
利用光而不是電在計算機存儲器和處理器之間傳輸數據會大幅提升計算機的速度和效能。但目前，光學信號還需要轉變成電信號，而數據的存儲也是以電子方式進行的，比起時下處理器的速度相對要慢。
該技術的發明者表示，利用可重寫CD和DVD材料制成的新型“全光子”存儲器，是邁向更高效數據傳輸和存儲系統所需支持的一步。
此前，光子存儲器曾在芯片上演示過，但壽命很短，且需要持續的光的供應才能維持運轉。這是第一個封裝在芯片上的非易失性光學存儲器，意味著它不需要持續的能源供應，因而可以像硬盤一樣提供長期存儲。
該技術依賴的是所謂的相變材料。光脈沖可以讓這種材料在兩種截然不同的狀態之間轉換：一種狀態是原子呈有序排列或晶態結構，一種狀態是原子呈無序排列或非晶態結構。研究人員利用這種現象進行信息讀寫。
基于自身的一種特性，該材料特別適于記憶存儲。研究人員表示，他們可以利用光讓這種材料處于混合狀態，比如10%的晶態和90%的非晶態，或20%的晶態和80%的非晶態，等等。
英國牛津大學（University of Oxford）材料科學教授、納米工程專家哈里什·巴斯卡蘭（Harish Bhaskaran）表示，記憶存儲材料擁有兩種以上狀態，意味著“你可以在同樣空間內塞入更多信息”。巴斯卡蘭和德國明斯特大學（University of Münster）的沃爾弗拉姆·佩爾尼切（Wolfram Pernice）是該項研究項目的負責人。
短期來看，這種存儲技術可以用于提升數據中心的性能，并在云計算的基礎上擴大各種應用。多家大型計算公司正在開發新的系統，利用波導讓光在芯片上移動，或利用當前電信行業普遍使用的光纜，將光從一個芯片轉移到另一個芯片。
巴斯卡蘭及其同事表示，這項新的存儲計劃與傳統的光學纖維以及波導計劃并不相悖。
要想實現商業化，該技術還有很長的路要走。研究人員的測試結果顯示，目前它只能讀寫幾個比特的數據。這需要更多的研究和開發，以更好了解它的應用方式或應該應用的方式。
巴斯卡蘭和佩爾尼切計劃探索的方向之一，是非傳統計算機體系機構的設計，或許還包括模仿大腦處理信息的體系機構，這有可能克服傳統電子計算機面臨的最重要的速度和效率限制問題。巴斯卡蘭表示，他們用于探求相變材料多種狀態的技術，同樣可以用來執行基本的算術運算，比如計數。
“如果你可以進行順序計數，那么你就可以進行計算。”他說。
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