鉆石可存儲大量數據：容量密度秒殺所有硬盤
鉆石閃閃惹人愛，但今后的鉆石可能會向更加實用的方向發(fā)展。一項最新研究指出，我們或許可以利用鉆石晶體中按三維分布的空穴來存儲大量數據。
幾十年以來，人們一直用和天然鉆石硬度相差無幾的人造鉆石制造工業(yè)鉆頭、鋸條、以及醫(yī)療植入物的外膜等。但科學家近日發(fā)現(xiàn)，如果在鉆石上人為地制造出一些縫隙，或許能讓它們在量子計算機中也發(fā)揮用武之地。研究表明，量子計算機在一瞬間完成的計算量可以超過整個宇宙中原子數量的總和。
用鉆石做成的三維光學數據存儲設備的原理
科學家稱，鉆石上的縫可以用來存儲信息，就像CD和DVD光盤上的微型“小坑”一樣。
“我們率先發(fā)現(xiàn)可以把鉆石作為超密存儲的平臺。”該研究的主要作者、紐約城市學院物理學家希德哈斯·多姆卡爾（Siddharth Dhomkar）說道。
有一部分鉆石的晶體結構中缺失了一些碳原子，從而構成了一些空穴。由于空穴周圍聚集了一些氮原子，因此這種缺陷被稱作氮空穴色心（nitrogen vacancy centers）。研究人員用這樣的鉆石進行了一系列實驗。
這些空穴中通常儲存著電子，因此使鉆石帶上了負電荷。不過，研究人員可以通過向鉆石發(fā)送激光，將其轉化為中性。在吸收了激光之后，空穴的特性便會發(fā)生改變：它們在光線照射下不會再閃爍，而是會始終保持黯淡的色澤。這一變化是可逆的，持續(xù)時間很長，并且弱光照射不會對其造成干擾。
這一研究發(fā)現(xiàn)說明，鉆石可以以負電荷和中性電荷的形式存儲數據，然后由激光完成讀取、寫入、抹除和重新寫入等任務。
多姆卡爾指出，每字節(jié)數據在鉆石上僅需占據幾納米的空間，比現(xiàn)有的任何數據存儲設備都小得多，因此有助于我們研發(fā)超密計算機存儲技術。
不過，研究人員目前還無法從如此微小的結構中讀取或寫入數據。
但他們確實證明了自己可以解碼3D形式的數據（由2D圖像堆疊而成）。
“如果引入第三維度，數據存儲能力將大大提高。”多姆卡爾指出。利用研究人員所研發(fā)的3D數據存儲技術，我們或許能創(chuàng)造出一種新型數據存儲光盤，存儲空間可達普通DVD光盤的100倍。
接下來，多姆卡爾和同事們將繼續(xù)探索如何從鉆石晶體的納米級結構中讀取和寫入數據。他表示：“用鉆石制成的芯片數據存儲密度將遠遠超過傳統(tǒng)的硬盤。”
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