科学家已经设计了一种方法来存储和读取来自小晶体中的单个原子的数据，只有几毫米（其中1毫米为0.04英寸）。如果扩大规模，有一天可能会导致能够在单个光盘上持有数据的超高密度存储系统 - 其中1 pb相当于大约5,000个4K电影。
编码数据为1和0，与整个数据一样古老，唯一的区别是用于存储此数据的介质 - 从闪烁和关闭的真空管移动，微型电子晶体管，甚至是紧凑的盘（CD），表面表示1s，平滑度表示为0。
现在，即使是密集的数据存储也正在狩猎，这是引导科学家进入亚原子世界的。在2月14日发表的一项新研究中纳米原理，研究人员使用了被晶体中的缺陷困住的电子代表1，而缺乏指示0的捕获电子。
科学家说，这项工作的灵感来自量子技术。特别是，它们集成了应用于辐射剂量测定法的固态物理学与在量子存储中工作的研究小组的工作组，但是这项特定的工作构建了经典的计算记忆。
该技术是通过用特定量的能量激发电子的激光来发挥激光的作用。此时，阅读设备可能会记录光的存在。没有光意味着没有被困的电子。
这仅在晶体包括缺陷时才起作用，例如氧气空位或异物杂质。 “这些缺陷具有非常好的特征，”该研究的第一作者，莱昂纳多·弗朗萨（LeonardoFrança）芝加哥大学物理学博士研究员告诉Live Science。 “其中之一是能够存储充电的能力。”
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知道这一点，该团队使用稀土离子作为掺杂剂（添加到材料中的杂质来改变其性质），其钥匙在于设计一种方法，以一种从特定的稀土离子中激发电子的方法，从而被捕获。如果想象CD的工作原理，这将等同于创建坑。
弗朗萨说：“我们必须提供足够的能量才能从稀土离子中释放电子，而缺陷（附近的缺陷）会感觉到这一点。” “因此，您可以通过固有的电场捕获电子。这是写作部分。”
然后，您来阅读数据。弗朗萨说：“基本上，您必须使用另一个光源，以便电子从缺陷中释放出来。” “这导致了指控的重组，并导致光发射。”
建立未来数据存储
França说，如果该过程完全奏效，则每次读取数据都会被删除，但是使用较低量的光只会“部分删除信息”。因此，随着时间的流逝，它会以类似的方式逐渐消失，与磁带中保存的数据相似，超过10到30年。
尽管团队使用了稀土元件prase ody虫和Yttrium氧化物晶体，但该工作可以同样延伸到其他非含量剂的非稀土元素晶体。但是稀土元素具有提供已知和特定波长的优势，使我们能够使用标准激光器激发电子。
研究人员的最初目的是解决单个原子。他们尚未实现这一目标，但弗朗萨（França）认为，团队开创的技术使他们走上了正确的轨道。
França说，对进一步研究的需求归因于这项技术的可扩展性，未来可能会以低成本，高密度的存储格式用于各种应用。
好消息是，方程式的光学激光侧已经很容易理解和便宜。同样，水晶会花费很少的钱来生产。这留下了获取稀土元素并设计一种使用质量制造方法引入缺陷的方法的成本。
他补充说，如果可以克服这些障碍，则可以将晶体捏造成椎间盘，并由廉价的读者阅读。最后一个问题是关于您如何在假设的光盘上密集地存储数据。
“在我们的水晶中，我们有大约40mm3[0.002立方英寸]，我们可以存储几百多核，”弗朗萨告诉《现场科学》。执行一些计算后，他将数字放在大约260 tb的位置。
该数字基于科学家所研究的晶体，但是弗朗萨（França）看到了一个未来，您可以轻松地增加缺陷密度。这自然会导致可能在单个圆盘大小的单个设备上存储的数据。
