Vedci ukázali nový spôsob, ako do diamantu vtesnať ešte viac dát až na úroveň jediného atómu. Technológia obchádza fyzikálne obmedzenia tým, že zapisuje dáta do rovnakých miest laserovým svetlom s rôznymi vlnovými dĺžkami.
Na základe technológie je teoreticky možné uložiť na diamant veľkosti päť centimetrov objem dát zodpovedajúci jednej miliarde Blu-Ray diskov. Dáta sa nezapisujú priamo do diamantu, ale do malých dusíkových defektov, ktoré môžu pohlcovať svetlo. Hovorí sa im preto „farebné centrá“.
Zvyčajne narážajú optické pamäťové technológie na limit vo veľkosti dátových bodov, ktoré je možné zapisovať. Dôvodom je daný minimálny priemer, na ktorý je možné zaostriť laserový lúč. Ide o difrakčný limit závislý na vlnovej dĺžke použitého svetla.
Podľa spoluautora štúdie Toma Delorda pri optickom zápise dát existuje obmedzenie rozlíšenia spôsobené difrakčným limitom, ktorý znemožňuje zápis s vyšším rozlíšením, pretože by to mohlo ovplyvniť už zapísané dáta. Optické pamäte preto zvyšujú kapacitu ukladania dát skracovaním vlnovej dĺžky použitého svetla (posunom k modrému spektru). Na tomto princípe je založená technológia Blu-ray.
Vedci z City University of New York objavili spôsob, ako obísť difrakčný limit pri zápise dát. Základom je použitie rôznych vlnových dĺžok svetla na zápis dát do farebných centier, ktoré sú k sebe umiestnené bližšie ako umožňuje difrakčný limit. Napríklad miesto uloženia dvoch bodov vedľa seba so striedaním zelenej, červenej a modrej dá teoreticky ukladať na jedno miesto trojnásobné množstvo dát.
21 GB na štvorcový palec
Delord vysvetlil, že pomocou úzkopásmového lasera a kryogénnych podmienok veľmi presne riadili elektrický náboj farebných centier. Nový prístup umožnil zapisovať a čítať dáta na oveľa jemnejšej úrovni, až na úroveň jedného atómu.
Technika podľa preukázaných testov dokáže vložiť do rovnakého miesta 12 rôznych obrazov s rôznou frekvenciou a dosiahnuť hustotu dát 21 GB na štvorcový palec (6,4 cm²). Technika je zároveň reverzibilná, čo znamená, že dáta je možné zapisovať, mazať a prepisovať podľa potreby.
Ďalším výskumom je možné techniku aplikovať na iné materiály a potenciálne by mohla fungovať za izbovej teploty, namiesto v kryogénnych podmienkach. Otvorilo by to cestu pre širšie použitie a praktickejšie využitie.
Výsledky boli 4. decembra 2023 publikované v odbornom časopise Nature Nanotechnology.
