U novom digitalnom dobu, CD-i i DVD-i postali su relikti, zamijenjeni popularnošću streaminga i clouda za pohranu. Međutim, znanstvenici misle da su možda pronašli način kako ponovno oživjeti pohranu putem optičkih diskova – s masivnim unapređenjem koje značajno povećava gustoću podataka.
Istraživači sa Sveučilišta u Chicagu i Argonne National Laboratory razvili su novu vrstu optičke memorije koja pohranjuje podatke prebacivanjem svjetlosti iz atoma rijetkih zemaljskih elemenata ugrađenih u čvrsti materijal na obližnje kvantne defekte. Svoj su rad objavili u časopisu Physical Review Research.
Problem koji istraživači žele riješiti je difrakcijska granica svjetlosti u standardnim CD-ima i DVD-ima. Trenutna optička pohrana ima strogi gornji limit na gustoću podataka jer se svaki pojedinačni bit ne može smanjiti ispod valne duljine lasera koji se koristi za čitanje/pisanje.
Istraživači predlažu zaobilaženje ove granice punjenjem materijala emitatorima rijetkih zemaljskih elemenata, poput kristala magnezijevog oksida (MgO). Ova tehnika, poznata kao višekratno korištenje valne duljine, uključuje korištenje svakog emitatora na malo drugačijoj valnoj duljini svjetlosti. Teorijski su procijenili da bi to omogućilo smještanje daleko više podataka u istu površinu za pohranu.
Istraživači su prvo morali riješiti fizičke aspekte i modelirati sve zahtjeve za izradu dokaza koncepta. Simulirali su teoretski čvrsti materijal ispunjen atomima rijetkih elemenata koji apsorbiraju i ponovno emitiraju svjetlost. Modeli su potom pokazali kako bi obližnji kvantni defekti mogli uhvatiti i pohraniti vraćenu svjetlost.
Jedno od osnovnih otkrića bilo je da kada defekt apsorbira energiju uske valne duljine iz obližnjih atoma, ne samo da se uzbuđuje — njegovo stanje vrtnje se preokreće. Kada se to dogodi, gotovo je nemoguće vratiti ga u prvotno stanje, što znači da bi ti defekti mogli legitimno pohranjivati podatke dugi niz godina.
Iako je ovo obećavajući prvi korak, neka ključna pitanja još uvijek trebaju odgovore. Na primjer, važno je verificirati koliko dugo ta uzbuđena stanja traju. Također, nedostajali su detalji o procjenama kapaciteta — znanstvenici su govorili o “ultra-visokoj gustoći”, ali nisu pružili nikakve projekcije u odnosu na trenutne kapacitete diskova. Ipak, unatoč preostalim preprekama, istraživači su uzbuđeni, nazivajući to “ogromnim prvim korakom.”
Naravno, pretvaranje svega ovoga u stvarni komercijalni proizvod za pohranu vjerojatno će zahtijevati godine dodatnog istraživanja i razvoja.
