钻石存储技术突破:数据可保存数百万年,密度创纪录
发布时间:2024-12-01 13:38 浏览量:6
11月29日,中国科学技术大学的研究人员低调发布了一项重大突破,他们开发出了一种基于钻石的数据存储技术,该技术不仅能够将数据保存数百万年,还实现了前所未有的存储密度。
这项新技术使用超快激光脉冲,在钻石内部制造微小的空位,每个空位都表现出稳定的亮度水平。通过控制激光的能量,研究人员可以在钻石内的特定位置制造多个空位,而这些空位的密度会影响每个位置的整体亮度。这样,通过观察亮度,就可以确定空位的数量,从而读取存储的信息。
与之前的技术相比,新方法的存储密度更高,每立方厘米可达1.85太字节。这意味着,与标准蓝光光盘相同体积的钻石光盘可以存储大约100太字节的数据,相当于大约2000张蓝光光盘的存储量。更重要的是,钻石存储器的寿命远远长于典型蓝光光盘的几十年寿命,能够在室温下保持数据的完整性数百万年。
简单来说,这个研究团队在金刚石(也就是钻石)里找到了一种可以发光的小缺陷,就像是在钻石里藏了很多微小的“灯泡”。他们发现,这些小“灯泡”不仅发光稳定,而且亮度还可以调节,就像是用亮度来代表不同的信息。这样,他们就可以用这些小“灯泡”来存储数据了。
因为金刚石是自然界中最硬的材料之一,而且不怕酸碱腐蚀,所以存在金刚石里的数据非常稳定,即使在很高的温度下也能保存很久,甚至可能超过一百年。而且,这种存储方式不需要额外的维护,比如控制温度和湿度,也不会产生能耗。
为了存储更多的数据,研究团队还发明了一种用飞秒脉冲(一种非常短的时间单位,比眨眼还快很多倍)来快速、准确地制造这些小“灯泡”的技术。他们可以在很小的空间里放很多这样的小“灯泡”,就像把很多信息挤在一个小盒子里一样,所以存储密度非常高,比蓝光光盘还要高出很多倍。
他们还展示了这种技术的实际应用,比如把世界上第一个计时摄影作品的不同帧数存储在金刚石里,然后读取出来形成动画效果。
研究人员宣称,他们使用的是工业制造的钻石,价值约为150美元,是他们整个实验中最便宜的东西。这个研究团队一直在研究怎么更好地利用这些固态发光点缺陷,他们已经开发了很多基于这种技术的器件,包括用于磁学材料检测、半导体科学、高压科学等领域的量子器件。这次的研究又进一步拓展了这种技术在新型信息存储领域的应用,为新一代绿色高密度信息存储提供了新的解决方案。
为了验证这项技术的可行性,研究团队存储了包括埃德沃德·迈布里奇1878年拍摄的骑手骑在飞奔的马上的照片在内的图像。实验结果显示,该系统以超过99%的准确性和完整性保存了这些数据。实验室研究人员开玩笑说,是否有一天我们可以将婚纱照保存到钻石婚戒上。
尽管目前这项技术尚不具备商业可行性,因为它需要昂贵的激光器和高速荧光成像相机等设备,但研究人员表示,他们相信基于钻石的系统最终可以被小型化,以适应更小的空间。在短期内,政府机构、研究所和图书馆等需要长期归档和数据保存的机构可能会对这种技术感兴趣。
总的来说,这项钻石存储技术的突破不仅为数据存储领域带来了新的可能性,也为我们理解数据的长期保存提供了新的视角。随着研究的深入和技术的不断进步,我们有望在未来看到基于钻石的存储设备成为现实,从而改变我们的信息存储方式。