Diamantové ukladanie údajov zapisuje a prepisuje len na jeden atóm
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 8. 12. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Diamant je sľubný materiál na ukladanie údajov a vedci teraz ukázali nový spôsob, ako doň vtesnať ešte viac údajov, a to len do jedného atómu. Táto technika obchádza fyzikálny limit zapisovaním údajov na rovnaké miesta v rôznofarebnom svetle.
Diamant má veľký potenciál ako médium na ukladanie údajov. Nedávny vývoj vytvoril 5-centimetrové pláty diamantového materiálu, ktoré dokážu uložiť ekvivalent miliardy diskov Blu-Ray. Je zaujímavé, že to nefunguje tak, že sa údaje zapisujú do samotného diamantu, ale do drobných defektov dusíka v materiáli. Tieto defekty môžu absorbovať svetlo, čím si vyslúžili názov „centrá farieb“.
Technológie optickej pamäte majú zvyčajne tvrdý limit na to, ako jemne sa môžu zapisovať údaje. Koniec koncov, existuje minimálny priemer, na ktorý je možné zamerať laserový lúč. Známy je ako limit difrakcie a mení s vlnovou dĺžkou použitého svetla.
„Nemôžete použiť lúč ako tento na zapisovanie s rozlíšením menším, než je limit difrakcie, pretože ak posuniete lúč menej ako je toto, ovplyvníte to, čo ste už zapísali,“ povedal Tom Delord, spoluautor štúdie. „Takže normálne optické pamäte zväčšujú úložnú kapacitu skrátením vlnovej dĺžky (posun do modrej), a preto máme technológiu Blu-ray“.
No v novej štúdii vedci z Mestskej univerzity v New Yorku našli spôsob, ako obísť limit difrakcie. Trik spočíva v použití rôznych vlnových dĺžok svetla na zapisovanie údajov do farebných stredov, ktoré sú bližšie k sebe, než umožňuje limit difrakcie. Možno sa napríklad nepodarí umiestniť dve „zelené farby“ vedľa seba, ale ak sa bude striedať medzi povedzme zelenou, červenou a modrou farbou, teoreticky by sa dalo uložiť trikrát toľko údajov v jednej oblasti, ako sa použila jedna farbu.
„Urobili sme veľmi presne kontrolu elektrického náboja týchto farebných centier pomocou úzkopásmového lasera a kryogénnych podmienok,“ povedal Delord. „Tento nový prístup nám umožnil v podstate zapisovať a čítať malé kúsky údajov na oveľa jemnejšej úrovni, než bolo možné predtým, až do jedného atómu“.
V testoch tím preukázal, že táto technika dokáže vtlačiť 12 rôznych obrázkov na rovnakom mieste pri rôznych frekvenciách, čím sa dosiahne hustota dát 25 GB na 6,4 cm2. Pre porovnanie, toľko obsahuje štandardný jednovrstvový Blu-Ray disk po celej svojej ploche. Navyše je táto technika reverzibilná, takže dáta je možné zapisovať, mazať a prepisovať v podstate toľkokrát, koľkokrát je potrebné.
Vedci dúfajú, že s ďalším vývojom by sa táto technológia mohla dať použiť aj na iné materiály a veria, že dokonca pri izbovej teplote, a nie v kryogénnych podmienkach. Výskum bol nedávno publikovaný v magazíne Nature Nanotechnology.
