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明天科技不是幻想 钻石存储数据成为现实
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2016年11月01日
核心提示:数据读写过程中可能存在缺陷;即使使用有瑕疵的钻石作为载体,成本也会很高。他还表示,“从新科技发布到商业化应用之间往往需要10年的过渡期……

我们戴在手上的钻石往往是有缺陷的,即使我们肉眼无法观察得到。不过,这将是未来数据存储的新载体。

最近一篇发表在Science Advances上的文章指出,钻石可以被用来长期存储数据。实验数据表明,一颗只有米粒一半长度,且厚度比一张纸还薄的钻石,可容纳的数据是一张DVD光盘的几百倍。相对于全球持续增长的数据信息而言,这个存储能力不算太强。在未来,物理学家有望将钻石的存储能力提升至DVD的百万倍,甚至更多。

明天科技不是幻想 钻石存储数据成为现实

国际上有许多研究团队致力于记录人们生活中所涉及到的所有数据,如自拍、刷卡消费和其他人们所做的一切。到目前为止,研究人员提出了DNA、全息图、老式磁带及其他数据存储技术。用钻石来存储数据不是新提出的概念,早期在量子数据存储技术(类似于远距离传输技术)中被提出,但该钻石存储技术的工作原理不太一样。

研究人员用绿红激光增删钻石里的电子,把阿尔伯特·爱因斯坦和薛定谔的照片存储到钻石里。钻石能够储存数据来自于内部的“杂原子“。与半导体材料中的掺杂类似,钻石碳结构中的氮原子会形成一个“空穴“,科学家们认为这可以用来储存数据。

该研究团队成员是来自纽约城市大学的物理学家。他们通过激光对这些微小的缺陷进行数据存储及读取,这就像一个磁场,可以吸引或排斥电子。研究人员用绿色激光向这些缺陷空间添加电子,红色激光则用来删除电子。他们成功使用这项技术对简单的灰度图像进行了编码,把阿尔伯特·爱因斯坦和薛定谔的照片保存到钻石中。类似于计算机通过二进制编码读取0或1来获取信息,钻石存储技术通过激光来识别是否存在电子。

参与该项目的研究生Jacob Henshaw说,虽然钻石存储技术和DVD存储技术都使用光来读取数据,但它们的工作原理是有区别的。

他说:“DVD存储技术是二维的,而钻石存储技术是三维的”。DVD光盘只有一个平面,而钻石是立体的,可以在结构的不同层存储数据,就好像很多DVD光盘堆叠起来一样。

同样的,这种钻石存储技术的工作方式也不同于磁性硬盘存储技术。硬盘的寿命只有5-10年,因为每次对硬盘进行读写操作都会使材料退化。而钻石里面的缺陷是永远不会改变的,如果你什么都没做的话,那么你的数据将被记录在钻石里面直到它消失。

该研究的主要作者Siddharth Dhomkar表示:“你无法改变这个事实,你的数据信息将永远被记录在钻石里。”

数据存储行业人士Jon Toigo等对这项技术持怀疑态度。他担心只有实验室里的科研人员才能熟练掌握这项技术;数据读写过程中可能存在缺陷;即使使用有瑕疵的钻石作为载体,成本也会很高。他还表示,“从新科技发布到商业化应用之间往往需要10年的过渡期。”

研究人员宣称,他们使用的是工业制造的钻石,价值约为150美元,是他们整个实验中最便宜的东西。他们的方法适用于具有相同缺陷的各种材料及任何有缺陷的钻石,而不仅仅是他们实验室所使用的。研究人员Henshaw说“钻石体积越大就会存在越多缺陷,也就会有更多的容量可以存储数据。”

实验室研究人员开玩笑说,是否有一天我们可以将婚纱照保存到钻石婚戒上。虽然你手上的钻石戒指和实验室的钻石具有一样的空洞缺陷,但可惜的是光照会破坏钻石上的数据。他说:“你可以用东西放在钻石的上方挡住光线,但如果你要戴着它在阳光下散步,你的婚纱照就很有可能被擦除。”

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