В эру цифрового контента диски CD и DVD давно превратились в реликвии, уступив своё место потоковым сервисам и облачным хранилищам. Однако, как утверждают учёные из Чикагского университета и Аргоннской национальной лаборатории, они, вероятно, нашли способ сделать компакт-диски вновь актуальными. Об этом пишет издание Tech Spot.
По их словам, они разработали новый тип оптической памяти, которая хранит данные, перенося свет от атомов редкоземельных элементов, встроенных в твердый материал, к близлежащим квантовым дефектам.
Проблема, которую исследователи стремятся решить, — это дифракционный предел света в стандартных дисках CD и DVD. Текущие оптические накопители имеют жёсткий предел плотности данных, поскольку каждый отдельный бит не может быть меньше длины волны лазера чтения/записи.
Учёные предлагают обойти это ограничение, наполнив материал редкоземельными излучателями, например, кристаллами оксида магния (MgO). Этот трюк, называемый мультиплексированием длин волн, заключается в том, что каждый излучатель использует немного отличающуюся длину волны света. Они предположили, что это позволит втиснуть гораздо больше данных в тот же объём памяти.
Сначала исследователям пришлось заняться физикой и смоделировать все требования для создания доказательства концепции. Они смоделировали теоретический твердый материал, заполненный редкоземельными атомами, которые поглощают и переизлучают свет. В ходе исследований модели показали, как близлежащие квантовые дефекты могут захватывать и хранить возвращенный свет.
Авторы открытия выяснили, когда дефект поглощает энергию узкой длины волны от близлежащих атомов, он не просто возбуждается — его спиновое состояние переворачивается. Как только он переворачивается, его практически невозможно вернуть в исходное состояние, что означает, что эти дефекты могут законно хранить данные в течение длительного времени.
И хотя открытие можно назвать потенциально громким, некоторые вопросы всё еще требуют ответов. Например, важно проверить, как долго сохраняются эти возбужденные состояния. К тому же, учёные не привели никаких конкретных цифр относительно плотности данных, что в некотором степени ставит их работу под сомнение.
