Στη νέα ψηφιακή εποχή, τα CD και τα DVD θεωρούνται πλέον «κειμήλια», έχοντας αντικατασταθεί από το streaming και το cloud storage. Ωστόσο, επιστήμονες ίσως βρήκαν έναν τρόπο να τα επαναφέρουν με μια σημαντική αναβάθμιση που αυξάνει δραματικά την αύξηση της χωρητικότητας τους.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο και το Εθνικό Εργαστήριο Argonne ανέπτυξαν έναν νέο τύπο οπτικής μνήμης, όπου τα δεδομένα αποθηκεύονται με τη μεταφορά φωτός από άτομα σπάνιων γαιών σε κοντινά κβαντικά ελαττώματα εντός στερεού υλικού. Η μελέτη τους δημοσιεύτηκε στοPhysical Review Research.
Το βασικό πρόβλημα που επιχειρούν να λύσουν οι ερευνητές είναι το όριο διάθλασης του φωτός στα τρέχοντα CD και DVD, το οποίο περιορίζει την πυκνότητα δεδομένων. Σε αυτά τα μέσα αποθήκευσης, κάθε bit δεν μπορεί να είναι μικρότερο από το μήκος κύματος του λέιζερ. Οι ερευνητές πρότειναν να ξεπεράσουν αυτό το όριο χρησιμοποιώντας εκπομπές από κρυστάλλους οξειδίου του μαγνησίου (MgO). Η τεχνική, γνωστή ως πολλαπλασιασμός μήκους κύματος, επιτρέπει σε κάθε εκπομπό να χρησιμοποιεί ελαφρώς διαφορετικό μήκος κύματος, αυξάνοντας έτσι τη χωρητικότητα αποθήκευσης.
Αρχικά, οι ερευνητές χρειάστηκε να προσομοιώσουν το υλικό και να εξετάσουν αν τα κοντινά κβαντικά ελαττώματα θα μπορούσαν να απορροφήσουν και να αποθηκεύσουν το φως από τα άτομα των σπάνιων γαιών. Διαπίστωσαν ότι όταν ένα ελάττωμα απορροφά την ενέργεια ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος, η περιστροφή του μεταβάλλεται. Αυτή η αλλαγή είναι δύσκολο να αντιστραφεί, γεγονός που επιτρέπει τη μακροχρόνια αποθήκευση δεδομένων.
Αν και η έρευνα είναι σε αρχικό στάδιο, τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά. Παρ’ όλα αυτά, πρέπει να απαντηθούν σημαντικά ερωτήματα, όπως η διάρκεια διατήρησης των αποθηκευμένων καταστάσεων και η συνολική χωρητικότητα αποθήκευσης. Οι επιστήμονες δηλώνουν ενθουσιασμένοι, αν και η εμπορική εφαρμογή αυτού του είδους αποθήκευσης θα απαιτήσει πολλά χρόνια έρευνας και ανάπτυξης.
