IT之家 10 月 28 日消息，芝加哥大學(xué)和阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了一種新型光學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)，有望突破傳統(tǒng)光盤存儲(chǔ)的密度限制，實(shí)現(xiàn)超高密度存儲(chǔ)。
在數(shù)字時(shí)代，CD 和 DVD 等傳統(tǒng)光盤存儲(chǔ)介質(zhì)逐漸被流媒體和云存儲(chǔ)所取代。然而，科學(xué)家們可能找到了讓光盤存儲(chǔ)重?zé)ㄉ鷻C(jī)的方法，并大幅提升其存儲(chǔ)密度。
據(jù)IT之家了解，研究人員通過將稀土元素原子嵌入固體材料中，并利用其與附近的量子缺陷之間的光子轉(zhuǎn)移來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這項(xiàng)研究成果已發(fā)表在《物理評(píng)論研究》雜志上。
傳統(tǒng)光盤存儲(chǔ)面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是光的衍射極限。由于每個(gè)比特的大小不能小于讀寫激光波長，因此當(dāng)前光學(xué)存儲(chǔ)的密度存在硬性上限。
研究人員提出了一種繞過這一限制的方法，即利用波長多路復(fù)用技術(shù)，將稀土發(fā)射體（如氧化鎂晶體）嵌入材料中。每個(gè)發(fā)射體使用略微不同的波長，從而可以在相同存儲(chǔ)空間內(nèi)存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)。
研究人員首先對(duì)該技術(shù)的物理原理進(jìn)行了建模和模擬，并設(shè)計(jì)了一個(gè)包含稀土原子的理論固體材料。該材料可以吸收和重新發(fā)射光子，而附近的量子缺陷則可以捕獲并存儲(chǔ)這些光子。
一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是，當(dāng)缺陷吸收來自附近原子的窄波長能量時(shí)，其自旋狀態(tài)會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。一旦自旋狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，幾乎不可能恢復(fù)，這意味著這些缺陷可以長期存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
雖然這是一個(gè)有希望的初步成果，但仍有一些關(guān)鍵問題需要解決。例如，需要驗(yàn)證這些激發(fā)態(tài)的持久性。此外，研究人員尚未提供具體的容量估計(jì)，僅表示該技術(shù)具有“超高密度”的潛力。盡管存在挑戰(zhàn)，但研究人員對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的前景充滿信心，稱其為“巨大的第一步”。
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