科學家已經設計了一種方法來存儲和讀取來自小晶體中的單個原子的數據，只有幾毫米（其中1毫米為0.04英寸）。如果擴大規模，有一天可能會導致能夠在單個光盤上持有數據的超高密度存儲系統 - 其中1 pb相當於大約5,000個4K電影。
編碼數據為1和0，與整個數據一樣古老，唯一的區別是用於存儲此數據的介質 - 從閃爍和關閉的真空管移動，微型電子晶體管，甚至是緊湊的盤（CD），表面表示1s，平滑度表示為0。
現在，即使是密集的數據存儲也正在狩獵，這是引導科學家進入亞原子世界的。在2月14日發表的一項新研究中納米原理，研究人員使用了被晶體中的缺陷困住的電子代表1，而缺乏指示0的捕獲電子。
科學家說，這項工作的靈感來自量子技術。特別是，它們集成了應用於輻射劑量測定法的固態物理學與在量子存儲中工作的研究小組的工作組，但是這項特定的工作構建了經典的計算記憶。
該技術是通過用特定量的能量激發電子的激光來發揮激光的作用。此時，閱讀設備可能會記錄光的存在。沒有光意味著沒有被困的電子。
這僅在晶體包括缺陷時才起作用，例如氧氣空位或異物雜質。 “這些缺陷具有非常好的特徵，”該研究的第一作者，萊昂納多·弗朗薩（LeonardoFrança）芝加哥大學物理學博士研究員告訴Live Science。 “其中之一是能夠存儲充電的能力。”
有關的：
知道這一點，該團隊使用稀土離子作為摻雜劑（添加到材料中的雜質來改變其性質），其鑰匙在於設計一種方法，以一種從特定的稀土離子中激發電子的方法，從而被捕獲。如果想像CD的工作原理，這將等同於創建坑。
弗朗薩說：“我們必須提供足夠的能量才能從稀土離子中釋放電子，而缺陷（附近的缺陷）會感覺到這一點。” “因此，您可以通過固有的電場捕獲電子。這是寫作部分。”
然後，您來閱讀數據。弗朗薩說：“基本上，您必須使用另一個光源，以便電子從缺陷中釋放出來。” “這導致了指控的重組，並導致光發射。”
建立未來數據存儲
França說，如果該過程完全奏效，則每次讀取數據都會被刪除，但是使用較低量的光只會“部分刪除信息”。因此，隨著時間的流逝，它會以類似的方式逐漸消失，與磁帶中保存的數據相似，超過10到30年。
儘管團隊使用了稀土元件prase ody蟲和Yttrium氧化物晶體，但該工作可以同樣延伸到其他非含量劑的非稀土元素晶體。但是稀土元素具有提供已知和特定波長的優勢，使我們能夠使用標準激光器激發電子。
研究人員的最初目的是解決單個原子。他們尚未實現這一目標，但弗朗薩（França）認為，團隊開創的技術使他們走上了正確的軌道。
França說，對進一步研究的需求歸因於這項技術的可擴展性，未來可能會以低成本，高密度的存儲格式用於各種應用。
好消息是，方程式的光學激光側已經很容易理解和便宜。同樣，水晶會花費很少的錢來生產。這留下了獲取稀土元素並設計一種使用質量製造方法引入缺陷的方法的成本。
他補充說，如果可以克服這些障礙，則可以將晶體捏造成椎間盤，並由廉價的讀者閱讀。最後一個問題是關於您如何在假設的光盤上密集地存儲數據。
“在我們的水晶中，我們有大約40mm3[0.002立方英寸]，我們可以存儲幾百多核，”弗朗薩告訴《現場科學》。執行一些計算後，他將數字放在大約260 tb的位置。
該數字基於科學家所研究的晶體，但是弗朗薩（França）看到了一個未來，您可以輕鬆地增加缺陷密度。這自然會導致可能在單個圓盤大小的單個設備上存儲的數據。
