Алмазные диски могут хранить 1,85 ТБ данных в течение миллионов лет!⁠⁠

Алмазы — не только украшение и сверхпрочный острый материал. Алмазы теоретически можно применять в ядерной физике. А теперь китайские учёные из университета науки и технологий создали метод хранения данных на алмазах, который обещает сохранить информацию на многие века. Этот метод основан на использовании микроскопических пустот в структуре алмаза, которые создаются с помощью лазерных импульсов. Эти пустоты кодируют данные через изменение свечения. В результате учёным удалось достичь рекордной плотности хранения — 1,85 терабайта. Скорость записи составила всего 200 фемтосекунд, что эквивалентно одной квадриллионной части секунды!

В современном мире остро стоит проблема нехватки ёмких носителей информации. Традиционные решения, такие как USB-накопители и Blu-ray диски, уже не справляются с растущим объёмом данных. Многие специалисты предлагают обратить внимание на алмазные оптические диски, которые могут хранить колоссальные объёмы информации. В 2021 году в Японии уже был создан мини-алмазный диск, способный вместить 1,25 терабайта данных. Однако технология записи на такие диски остаётся сложной и требует дополнительных исследований и разработок.

Для создания нового устройства для хранения данных исследователи из Поднебесной использовали крошечные алмазные пластины. Они облучали эти пластины сверхкороткими лазерными импульсами, что приводило к смещению атомов углерода в кристаллической решётке алмаза и образованию пустот — вакансий. Эти вакансии служат основой для записи информации. Плотность вакансий в определённой области алмаза определяет уровень его свечения, который, в свою очередь, кодирует различные значения данных. Тщательно контролируя структуру этих пустот, исследователи смогли записать информацию внутри минерала.

Такой подход обеспечивает высокую плотность хранения, а также сверхбыструю запись информации. Записанные данные могут храниться миллионы лет без необходимости обслуживания. Чтобы продемонстрировать потенциал разработки, исследователи выбрали в качестве тестового материала знаменитую серию фотографий Эдварда Майбриджа. Принцип записи заключался в сопоставлении яркости каждого пикселя изображения с яркостью определённых областей алмаза. Результаты эксперимента оказались впечатляющими: системе удалось сохранить и восстановить изображения с точностью 99%.

Технология хранения данных на алмазах пока не готова к массовому применению из-за высокой стоимости специализированного оборудования — лазеров и высокоскоростных флуоресцентных камер. Однако исследователи уверены, что с развитием науки и техники в скорое время станет возможным создание более компактных устройств и снижение их стоимости. Авторы отмечают, что этот метод подойдёт организациям, которым необходимо долгосрочное хранение информации. Это могут быть государственные архивы, научные институты и библиотеки, которые хранят уникальные исторические и научные документы.