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科學家用鑽石存儲數據,未來婚紗照將可被存儲在鑽戒中


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我們戴在手上的鑽戒往往是有缺陷的,即使我們肉眼無法觀察得到。不過,這將是未來數據存儲的新載體。


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最近一篇發表在Science Advances上的文章指出,鑽石可以被用來長期存儲數據。實驗數據表明,一顆隻有米粒一半長度,且厚度比一張紙還薄的鑽石,可容納的數據是一張DVD光盤的幾百倍。相對於全球持續增長的數據信息而言,這個存儲能力不算太強。在未來,物理學家有望將鑽石的存儲能力提升至DVD的百萬倍,甚至更多。


國際上有許多研究團隊致力於記錄人們生活中所涉及到的所有數據,如自拍、刷卡消費和其他人們所做的一切。到目前為止,研究人員提出了DNA、全息圖、老式磁帶及其他數據存儲技術。用鑽石來存儲數據不是新提出的概念,早期在量子數據存儲技術(類似於遠距離傳輸技術)中被提出,但該鑽石存儲技術的工作原理不太一樣。


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研究人員用綠紅激光增刪鑽石裏的電子,把阿爾伯特·愛因斯坦和薛定諤的照片存儲到鑽石裏。


鑽石能夠儲存數據來自於內部的“雜原子“。與半導體材料中的摻雜類似,鑽石碳結構中的氮原子會形成一個“空穴“,科學家們認為這可以用來儲存數據。


該研究團隊成員是來自紐約城市大學的物理學家。他們通過激光對這些微小的缺陷進行數據存儲及讀取,這就像一個磁場,可以吸引或排斥電子。研究人員用綠色激光向這些缺陷空間添加電子,紅色激光則用來刪除電子。他們成功使用這項技術對簡單的灰度圖像進行了編碼,把阿爾伯特·愛因斯坦和薛定諤的照片保存到鑽石中。類似於計算機通過二進製編碼讀取0或1來獲取信息,鑽石存儲技術通過激光來識別是否存在電子。


參與該項目的研究生Jacob Henshaw說,雖然鑽石存儲技術和DVD存儲技術都使用光來讀取數據,但它們的工作原理是有區別的。


他說:“DVD存儲技術是二維的,而鑽石存儲技術是三維的”。DVD光盤隻有一個平麵,而鑽石是立體的,可以在結構的不同層存儲數據,就好像很多DVD光盤堆疊起來一樣。


同樣的,這種鑽石存儲技術的工作方式也不同於磁性硬盤存儲技術。硬盤的壽命隻有5-10年,因為每次對硬盤進行讀寫操作都會使材料退化。而鑽石裏麵的缺陷是永遠不會改變的,如果你什麼都沒做的話,那麼你的數據將被記錄在鑽石裏麵直到它消失


該研究的主要作者Siddharth Dhomkar表示:“你無法改變這個事實,你的數據信息將永遠被記錄在鑽石裏。”


數據存儲行業人士Jon Toigo等對這項技術持懷疑態度。他擔心隻有實驗室裏的科研人員才能熟練掌握這項技術;數據讀寫過程中可能存在缺陷;即使使用有瑕疵的鑽石作為載體,成本也會很高。他還表示,“從新科技發布到商業化應用之間往往需要10年的過渡期。”


研究人員宣稱,他們使用的是工業製造的鑽石,價值約為150美元,是他們整個實驗中最便宜的東西。他們的方法適用於具有相同缺陷的各種材料及任何有缺陷的鑽石,而不僅僅是他們實驗室所使用的。研究人員Henshaw說“鑽石體積越大就會存在越多缺陷,也就會有更多的容量可以存儲數據。“


實驗室研究人員開玩笑說,是否有一天我們可以將婚紗照保存到鑽石婚戒上。雖然你手上的鑽石戒指和實驗室的鑽石具有一樣的空洞缺陷,但可惜的是光照會破壞鑽石上的數據。他說:“你可以用東西放在鑽石的上方擋住光線,但如果你要戴著它在陽光下散步,你的婚紗照就很有可能被擦除。"

原文發布時間為:2016-10-31


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最後更新:2017-06-01 12:32:43

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