2月20日消息，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一直依賴于在“開”、“關(guān)”狀態(tài)之間切換，但存儲(chǔ)這些二進(jìn)制狀態(tài)的元件物理大小，卻限制了設(shè)備中能夠容納的信息量。
近日，芝加哥大學(xué)PME團(tuán)隊(duì)研究人員發(fā)表研究成果顯示，他們成功在僅1毫米大小的晶體內(nèi)儲(chǔ)存了數(shù)TB的數(shù)據(jù)，為今后儲(chǔ)存解決方案取得突破性的里程碑。
據(jù)悉，研究人員通過利用晶體內(nèi)的單原子缺陷來(lái)表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的二進(jìn)制1和0來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
這項(xiàng)研究發(fā)表于《納米光子學(xué)》（Nanophotonics）期刊，探討了原子尺度的晶體缺陷（crystal defect）如何起到個(gè)別儲(chǔ)存單元的作用，以及如何將量子方法與傳統(tǒng)計(jì)算原理相結(jié)合的過程。
研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)突破可能重新定義數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的極限，為傳統(tǒng)計(jì)算領(lǐng)域帶來(lái)超輕薄、超大容量的儲(chǔ)存解決方案。
該研究論文第一作者、博士后研究員Leonardo Fran?a表示：“我們找到了能將應(yīng)用于輻射劑量測(cè)定的固態(tài)物理學(xué)與專注于量子領(lǐng)域的研究團(tuán)隊(duì)相結(jié)合的方法。”
在助理教授Tian Zhong的領(lǐng)導(dǎo)下，研究團(tuán)隊(duì)透過將稀土離子引入晶體中，具體而言就是將鐠（Praseodymium）離子摻雜到氧化釔（Yttrium Oxide）晶體內(nèi)，從而開發(fā)出這種創(chuàng)新的儲(chǔ)存方法。他們認(rèn)為，由于稀土元素具備多樣化的光學(xué)特性，這種方法可以擴(kuò)展至其他材料。
該記憶系統(tǒng)通過能讓稀土離子通電以釋放電子的紫外激光加以啟動(dòng)，這些電子隨后被困在晶體內(nèi)的天然缺陷中。
研究人員通過控制這些缺陷的電荷狀態(tài)，有效地構(gòu)建出一套二進(jìn)制系統(tǒng)，其中帶電缺陷代表1，不帶電缺陷代表0。
過去，晶體缺陷曾在有關(guān)量子運(yùn)算的探索性研究中做為潛在量子位（qubit）。 如今，芝加哥大學(xué)PME團(tuán)隊(duì)更進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)如何將其運(yùn)用在傳統(tǒng)存儲(chǔ)應(yīng)用里。
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