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最新科研成果：在鉆石中存儲(chǔ)多比特?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)25GB數(shù)據(jù)密度
發(fā)布時(shí)間：2023-12-13 08:58:40

近日，紐約城市大學(xué)（CUNY）的研究人員已經(jīng)成功地利用鉆石原子結(jié)構(gòu)中的小型氮缺陷作為“顏色中心”來(lái)寫(xiě)入數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)（然后是檢索）。這項(xiàng)發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》上的技術(shù)允許通過(guò)將數(shù)據(jù)編碼為多個(gè)光頻率（即顏色）將多個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入相同的氮缺陷中——這可以在不混淆信息內(nèi)容的情況下完成。

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該技術(shù)可以將多個(gè)數(shù)據(jù)位存儲(chǔ)在鉆石的缺陷中，通過(guò)在不同光頻率上編碼實(shí)現(xiàn)每平方英寸25GB的數(shù)據(jù)密度。這項(xiàng)技術(shù)利用了鉆石中的氮缺陷，這些缺陷可以作為顏色中心，通過(guò)精確控制它們的電荷來(lái)存儲(chǔ)信息。研究人員使用窄帶激光和低溫條件來(lái)非常精確地控制這些顏色中心的電荷，并且可以在單個(gè)原子級(jí)別進(jìn)行寫(xiě)入和讀取。

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他們展示了如何在同一氮缺陷中使用每種顏色的適當(dāng)衍射限制打印多種顏色，這意味著可以根據(jù)對(duì)原子進(jìn)行單獨(dú)編程的顏色數(shù)量構(gòu)建盡可能多的位。
這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)獨(dú)特之處在于它是可逆的，可以無(wú)限次地寫(xiě)入、擦除和重寫(xiě)。此外，它還規(guī)避了衍射限制，可以通過(guò)利用距離小于衍射極限的顏色中心之間存在的輕微顏色（波長(zhǎng)）變化來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
這項(xiàng)研究對(duì)于提高光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量具有重要的意義，尤其是在需要高容量存儲(chǔ)的計(jì)算應(yīng)用方面。雖然目前還需要低溫冷卻來(lái)操作這些顏色中心，但研究人員有信心他們的技術(shù)可以在室溫下運(yùn)行，并且有一天可能會(huì)導(dǎo)致在更低的能量成本下提高存儲(chǔ)容量。




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