Prace naukowców nad przeróżnymi metodami archiwizacji danych prowadzone są… w zasadzie tak długo, jak utrwala się je na wszelkiego rodzaju nośnikach. W Chinach nastąpił właśnie przełom, bowiem tamtejszym badaczom udało się zapisać dane w diamencie. Amerykanie jako pierwsi w 2016 roku dowodzili, że jest to możliwe.
Dane zapisane w diamencie, czyli czy w tym szaleństwie jest metoda?
Naukowcy z Chińskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (USTC) opublikowali w tym tygodniu na łamach Nature Photonics badanie, w którym w detalu opisali proces zapisywania danych w diamencie. Przy tej okazji osiągnięto rekordową gęstość zapisu danych, wynoszącą 1,85 terabajta na centymetr sześcienny. Dla porównania, w klasycznych dyskach talerzowych jest to 1 TB na centymetr sześcienny.
Badania opublikowane w czasopiśmie Nature Photonics sugerują, że przełom wykracza tutaj poza kwestię gęstości zapisu. Także czas zapisu był rekordowo krótki i wynosił jedyne 200 femtosekund (femtosekunda to jedna biliardowa część sekundy). Dane zapisane w diamencie mają przetrwać w nim nawet miliony lat. Ponownie: dyski twarde gwarantują mniej więcej 10 lat bezproblemowego dostępu. Ponadto diamenty mogą chronić przechowywane w nich dane nawet przez 100 lat w temperaturze oscylującej w granicach 200 stopni Celsjusza.
Używając kamery do obrazowania fluorescencyjnego o dużej prędkości, badacze zakodowali pierwszą na świecie fotografię poklatkową – Galopujące konie Eadwearda Muybridge’a z 1878 roku – poprzez nakładanie 3D. Każda klatka zajmowała przestrzeń około 90×70 mikronów kwadratowych w diamencie.
Jak udało się tego dokonać?
Zapewne koncepcjach zapisania danych w diamencie wydaje się dla wielu osób bardzo odległa. Po pierwsze diamenty są koszmarnie drogie, a po drugie… jak zapisać dane w diamencie?!
Naukowcom udało się dokonać pozornie niemożliwego dzięki wykorzystaniu defektów w diamentach. W niewielkich przestrzeniach gromadzony jest azot. To właśnie w tych punktach atom azotu zastępuje atom węgla obok wolnego miejsca. Zespół stworzył odpowiednią liczbę takich „wakatów” poprzez kontrolowanie poziomu energii lasera w trakcie usuwania kolejnych atomów węgla. Tak utworzone przestrzenie wykazywały właściwości fluorescencyjne, które są stabilne i umożliwiające przechowywanie danych po potraktowaniu ich laserem. Dodatkowe źródło energii nie jest przy tym potrzebne.
I tak, badanie odbyło się na niewielką skalę i o ile było przeprowadzone w praktyce, to całość należy określić mianem dowodu na poprawność koncepcji. Zespół USTC pracował z diamentami o długości zaledwie kilku milimetrów, ale uważa się, że technikę będzie dało się w przyszłości skalować.
Źródło: nature.com via The Register