https://frosthead.com

Kaedah Baru Dapat Menyimpan Amaun Besar Data dalam Kecacatan Diamond

Sejarah tamadun adalah kisah penyimpanan data. Kami telah menghasilkan senarai penyelesaian yang tidak berkesudahan untuk melewati budaya dan pengetahuan-dari lukisan gua ke cakera keras. Tetapi setiap penyelesaian adalah tidak sempurna: buku boleh dibakar (walaupun kita telah belajar bagaimana untuk menyahkod beberapa skrol hangus), monumen cuaca jauh dan juga pita magnetik atau cakera akhirnya akan gagal. Walaupun DVD kelihatan seperti penyelesaian yang berpanjangan, mereka tidak. Dan mereka hanya dapat memegang beberapa terabyte maklumat, tetapi teknologi dunia menghasilkan exabytes dan zettabytes data setiap tahun.

Itulah sebabnya penyelidik mencari bahan kedua yang paling alami (mungkin ketiga) yang paling alami di bumi untuk memegang semua maklumat kami: berlian. Data yang dikodkan dalam berlian tidak hanya akan bertahan dalam tempoh masa yang tidak terbatas, satu setengah berlian kecil saiz bijirin boleh memegang sejumlah 100 DVD, penyelidik Siddharth Dhomkar dan Jacob Henshaw dari City College of New York menulis di The Conversation . Pada masa akan datang, ini boleh melompat ke setara dengan satu juta DVD.

Dan konsep itu bukan sekadar ide. Dhomkar dan Henshaw baru-baru ini mengodkan data untuk dua imej, potret fizik Albert Einstein dan Erwin Schrödinger dalam berlian. Proses menulis data sangat rumit, tetapi ia berdasarkan sistem binari yang sangat mudah, yang menggunakan hanya dua digit, satu dan sifar, untuk mewakili maklumat.

Sistem ini menggunakan kecacatan minit dalam struktur kristal berlian, yang boleh didapati walaupun paling tidak sempurna permata ini. Ketidaksempurnaan ini kadang-kadang mewujudkan lompang dalam struktur di mana atom karbon sepatutnya duduk. Atom nitrogen juga kadang kala tergelincir ke dalam struktur. Apabila atom nitrogen berada di sebelah atom karbon yang hilang ini, kekosongan nitrogen yang dipanggil (NV) berlaku, yang sering menjejak elektron. Dhomkar menggunakan kekosongan nitrogen ini sebagai pengganti untuk binary dan nol. Sekiranya kekosongan mempunyai elektron di tempat, ia satu; jika ia kosong, itu sifar. Menggunakan denyut laser hijau, para penyelidik boleh memerangkap elektron di NV. Denyut laser merah boleh memunculkan elektron daripada NV, membolehkan penyelidik menulis kod binari dalam struktur berlian. Mereka baru-baru ini menerangkan proses dalam jurnal Science Advances.

Imej Berlian Potret Albert Einstein dan Erwin Schrödinger dikodkan dalam berlian (Siddharth Dhomkar dan Carlos A. Meriles)

"Tidak ada cara anda boleh mengubahnya. Ia akan duduk di sana selama-lamanya, "kata Dhomkar kepada Joanna Klein di The New York Times . Maksudnya, selagi ia tidak terdedah kepada cahaya, yang akan berebut data.

Dalam eksperimen mereka, Dhomkar dan Henshaw menggunakan berlian berlian senar $ 150 sehingga mereka dapat mengawal jumlah kekosongan nitrogen di batu permata. Walaupun kaedah pengekodan semasa adalah sama seperti cara menyimpan maklumat DVD dalam dua dimensi, menurut siaran akhbar, berlian mempunyai potensi untuk penyimpanan 3D juga, menjadikannya lebih banyak kapasiti simpanan. Dan perakaunan untuk keadaan putaran elektron dapat membantu mengemas lebih banyak maklumat ke dalam berlian.

"Bukti prinsip kerja menunjukkan bahawa teknik kami berdaya saing dengan teknologi penyimpanan data sedia ada dalam beberapa aspek, dan bahkan melampaui teknologi moden dari segi kebolehulatan, " kata Henshaw dalam pembebasan. "Anda boleh mengenakan dan melepaskan kecacatan ini dengan jumlah yang hampir tidak terbatas tanpa mengubah kualiti bahan."

Sudah tentu masih banyak kerja yang perlu dilakukan sebelum pengguna atau jabatan IT mula memasang pemacu berlian, tetapi teknologi atau penyimpanan DNA seumpamanya yang kuat-diperlukan untuk mengikuti perkembangan maklumat tsunami di dunia.

Kaedah Baru Dapat Menyimpan Amaun Besar Data dalam Kecacatan Diamond