Cientistas da Universidade de Chicago e do Laboratório Nacional de Argonne desenvolveram uma nova abordagem para armazenamento de memória óptica que pode revitalizar CDs com capacidades de armazenamento de dados de alta densidade. O estudo, publicado na Physical Review Research, aborda as limitações do armazenamento óptico tradicional, onde a densidade dos dados é limitada pelo limite de difração da luz – a incapacidade de armazenar bits menores que o comprimento de onda de um laser.
A descoberta envolve a incorporação de átomos de terras raras, como os encontrados em cristais de óxido de magnésio (MgO), num material sólido e a utilização de defeitos quânticos para armazenar dados. Essa abordagem usa uma técnica chamada multiplexação de comprimento de onda, na qual cada emissor de terras raras opera em um comprimento de onda de luz ligeiramente diferente, permitindo um armazenamento de dados significativamente mais denso no mesmo espaço físico.
Pesquisadores da Argonne e da Universidade de Chicago usaram modelagem clássica e quântica para mostrar como elementos de terras raras e defeitos em sólidos podem armazenar dados codificados opticamente. (Imagem: Grupo Galli.)
A equipe começou construindo um modelo teórico de um material enriquecido com átomos de terras raras que podem absorver e reemitir luz. Eles então mostraram que defeitos quânticos próximos podem capturar e armazenar a luz desses átomos. Uma descoberta notável foi que quando os defeitos absorvem energia na estreita faixa de comprimento de onda, eles sofrem uma mudança no estado de spin que é difícil de reverter, permitindo potencialmente o armazenamento de dados a longo prazo.
Apesar destas descobertas promissoras, vários desafios permanecem antes que a aplicação comercial seja possível. As principais questões incluem por quanto tempo os estados excitados podem ser mantidos e estimativas precisas dos ganhos de capacidade além dos limites atuais do armazenamento óptico. Embora a equipe não tenha fornecido dados específicos sobre a capacidade de armazenamento, chamou a tecnologia de “densidade ultra-alta” e destacou seu potencial para revolucionar o armazenamento.
Embora ainda sejam necessários extensos estudos e desenvolvimento, esta abordagem inovadora poderá um dia tornar o armazenamento óptico relevante numa era dominada pelas tecnologias de nuvem e streaming.
Enviado . Leia mais sobre backups, CDs, dados, armazenamento, pesquisa e armazenamento.
Cientistas da Universidade de Chicago e do Laboratório Nacional de Argonne desenvolveram uma nova abordagem para armazenamento de memória óptica que pode revitalizar CDs com capacidades de armazenamento de dados de alta densidade. O estudo, publicado na Physical Review Research, aborda as limitações do armazenamento óptico tradicional, onde a densidade dos dados é limitada pelo limite de difração da luz – a incapacidade de armazenar bits menores que o comprimento de onda de um laser.
A descoberta envolve a incorporação de átomos de terras raras, como os encontrados em cristais de óxido de magnésio (MgO), num material sólido e a utilização de defeitos quânticos para armazenar dados. Essa abordagem usa uma técnica chamada multiplexação de comprimento de onda, na qual cada emissor de terras raras opera em um comprimento de onda de luz ligeiramente diferente, permitindo um armazenamento de dados significativamente mais denso no mesmo espaço físico.
Pesquisadores da Argonne e da Universidade de Chicago usaram modelagem clássica e quântica para mostrar como elementos de terras raras e defeitos em sólidos podem armazenar dados codificados opticamente. (Imagem: Grupo Galli.)
A equipe começou construindo um modelo teórico de um material enriquecido com átomos de terras raras que podem absorver e reemitir luz. Eles então mostraram que defeitos quânticos próximos podem capturar e armazenar a luz desses átomos. Uma descoberta notável foi que quando os defeitos absorvem energia na estreita faixa de comprimento de onda, eles sofrem uma mudança no estado de spin que é difícil de reverter, permitindo potencialmente o armazenamento de dados a longo prazo.
Apesar destas descobertas promissoras, vários desafios permanecem antes que a aplicação comercial seja possível. As principais questões incluem por quanto tempo os estados excitados podem ser mantidos e estimativas precisas dos ganhos de capacidade além dos limites atuais do armazenamento óptico. Embora a equipe não tenha fornecido dados específicos sobre a capacidade de armazenamento, chamou a tecnologia de “densidade ultra-alta” e destacou seu potencial para revolucionar o armazenamento.
Embora ainda sejam necessários extensos estudos e desenvolvimento, esta abordagem inovadora poderá um dia tornar o armazenamento óptico relevante numa era dominada pelas tecnologias de nuvem e streaming.
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