2月20日消息，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲一直依賴于在“開”、“關”狀態(tài)之間切換，但存儲這些二進制狀態(tài)的元件物理大小，卻限制了設備中能夠容納的信息量。
近日，芝加哥大學PME團隊研究人員發(fā)表研究成果顯示，他們成功在僅1毫米大小的晶體內(nèi)儲存了數(shù)TB的數(shù)據(jù)，為今后儲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)的單原子缺陷來表示數(shù)據(jù)存儲的二進制1和0來實現(xiàn)這一目標。
這項研究發(fā)表于《納米光子學》（Nanophotonics）期刊，探討了原子尺度的晶體缺陷（crystal defect）如何起到個別儲存單元的作用，以及如何將量子方法與傳統(tǒng)計算原理相結(jié)合的過程。
研究人員認為，這項突破可能重新定義數(shù)據(jù)儲存的極限，為傳統(tǒng)計算領域帶來超輕薄、超大容量的儲存解決方案。
該研究論文第一作者、博士后研究員Leonardo Fran?a表示：“我們找到了能將應用于輻射劑量測定的固態(tài)物理學與專注于量子領域的研究團隊相結(jié)合的方法。”
在助理教授Tian Zhong的領導下，研究團隊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)新的儲存方法。他們認為，由于稀土元素具備多樣化的光學特性，這種方法可以擴展至其他材料。
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，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，晶體缺陷曾在有關量子運算的探索性研究中做為潛在量子位（qubit）。 如今，芝加哥大學PME團隊更進一步發(fā)現(xiàn)如何將其運用在傳統(tǒng)存儲應用里。
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