Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.12.2024
Evgenia Vavilova
3 402

Физики плотно упаковали данные в алмаз на миллионы лет

4.2

Команда инженеров разработала новый способ кодирования данных в алмазах с более высокой плотностью, чем предыдущие методы. Алмазы могут хранить информацию при комнатной температуре в течение миллионов лет.

Фото обработанного в бриллиант алмаза / © TechSpot, Inc
Фото обработанного в бриллиант алмаза / © TechSpot, Inc

Носители информации, такие как жесткие HDD и SSD-диски, флеш-накопители и оптические диски, имеют ограниченный срок службы. Со временем данные на них могут становиться недоступными из-за деградации материалов, накопления ошибок или выхода устройств из строя. Например, CD, DVD и Blu-ray-диски становятся нечитаемыми из-за царапин и воздействия влаги, а флеш-накопители и жесткие диски могут потерять данные из-за механических поломок, сбоев в электронике или частой перезаписи. 

Важные данные стоит регулярно перезаписывать или копировать на новые носители, чтобы избежать их утраты. Существует и проблема утери доступа к данным из-за устаревания технологий — устройства для чтения старых форматов могут просто исчезнуть с рынка. 

Человечеству хочется надежно хранить критически важную информацию, поэтому ученые постоянно ведут разработки долговечных решений для ее хранения. Один из вариантов — кристаллические носители, способные сохранять данные на протяжении многих тысяч лет.

Исследователи уже демонстрировали возможность записи данных в алмазы. Это обеспечивает значительно более длительное хранение информации по сравнению с жесткими дисками и бумагой. Однако в предыдущих экспериментах ученые не могли добиться высокой плотности записи информации на дорогой носитель. 

В работе, опубликованной в журнале Nature Photonics, исследовательская группа разработала метод гравировки данных на алмазах, который позволяет существенно увеличить плотность хранения, а значит, и объем данных, записываемых на кристалл.

Для экспериментов ученые использовали кусочки алмаза длиной несколько миллиметров — пока это демонстрационный проект, доказательство работы методики. По словам исследователей, в будущем подобные носители могут изготавливаться размером с Blu-ray-диск. 

Новый метод использует лазер, который удаляет отдельные атомы углерода с поверхности алмаза, создавая крошечные полости. Когда на них светит другой лазер, эти полости показывают строго определенный уровень яркости, который можно считывать.

Детали концептуальной технологии © Nature Photonics (2024). DOI: 10.1038/s41566-024-01573-1

Управляя энергией лазера, ученые могут регулировать степень яркости отдельных участков алмаза, удаляя разное количество атомов. Считывающий лазер определяет яркость каждого участка и по этим данным исследователи декодируют информацию.

В серии экспериментов команда ученых закодировала изображения на небольшой алмазной пластине. Точность цикла запись — считывание составила 99 процентов. Плотность записи информации — 14,8 терабита на кубический сантиметр. Быструю запись обеспечивает фемтосекундный лазер, а стабильность кристаллов алмаза позволяет предположить, что данные будут сохранены в этом носителе миллионы лет. 

Исследователи признают, что на данном этапе их метод нельзя считать экономически выгодным из-за высокой стоимости используемого для формирования полостей лазера. Тем не менее они предполагают, что технология может найти применение в задачах, где требуется сверхнадежное хранение данных.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 часов назад
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

Позавчера, 14:58
Александр Березин

До сих пор ученые считали, что величайшую из женщин — фараонов Египта после смерти подвергли «культурной отмене»: ее статуи разбивали, имя вычеркивали из надписей, обелиски засыпали песком. Цзюнь И Вон из Университета Торонто (Канада) подверг сомнению это утверждение, но и в его гипотезе остаются вопросы.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Елена Авдеева

Состояние паралича, в которое впадают разные виды животных, хорошо известно и задокументировано. Обычно оно считается защитной реакцией в случае опасности, но никаких доказательств этому до сих пор нет. Особенно загадочным остается поведение обитателей океана, притворяющихся мертвыми. Ученые проверили существующие объяснения этого эффекта и сделали неожиданные выводы.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно