Ученые разработали атомное хранилище данных на основе кристаллического дефекта

Исследователи из Чикагского университета разработали инновационный метод сохранения данных на основе атомных дефектов в кристаллах. Учёные из Школы молекулярной инженерии Прицкера (UChicago PME) придумали, как использовать дефекты кристаллической структуры для создания двоичных единиц, применяемых в классической компьютерной памяти.

Эта передовая технология позволяет записывать терабайты данных в кристаллический куб размером в один миллиметр. Важным компонентом этого метода является применение редкоземельных элементов, встроенных в кристалл оксида иттрия. Учёные экспериментировали с празеодимом, но разработка позволяет адаптировать эти методы к другим редкоземельным материалам.

Активация системы хранения осуществляется с использованием ультрафиолетового лазера. Лазерный импульс активирует ионы лантаноидов, благодаря чему высвобождаются электроны. Эти электроны обнаруживаются с помощью дефектов в кристаллах, например, в местах отсутствия атомов кислорода.

Учёные добились контролируемого управления зарядом дефектов, отмечая заряженные позиции как «единицы», а незаряженные — как «нули». Таким образом, они превратили кристалл в высокоэффективное устройство для записи данных, превышающее по возможностям всё существующее в классических вычислениях.

«Мы продемонстрировали, что в кристалле размером с миллиметровый куб можно разместить более миллиарда таких элементов памяти классического типа», — подчеркнул ассистент-профессор Тянь Чжун из UChicago PME.

Эта технология открывает новые горизонты для сферы хранения данных и потенциально может произвести революцию в возможностях классических вычислительных устройств и систем хранения информации.

Источник: iXBT