انقلاب ذخیره‌سازی؛ الماس‌ها، حافظه‌های ۱.۸۵ ترابایتی آینده

محققان دانشگاه علم و صنعت چین با دستیابی به ۱.۸۵ ترابایت در هر سانتی متر مکعب، رکورد جدیدی را برای تراکم ذخیره الماس به نام خود ثبت کردند.

کد خبر: ۱۱۹۹۵۷۶

يکشنبه - ۱۱ آذر ۱۴۰۳ / December 01, 2024

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ به آینده‌ای فکر کنید که در آن نوادگان دور ما، شاید حتی گونه‌های جدیدی که از بشریت تکامل یافته اند، بتوانند به تاریخ تمدن ما دسترسی داشته باشند و آن را به گونه‌ای تجربه کنند که ما امروز به سختی می‌توانیم آن را درک کنیم.

این ایده‌ی ذهنی ممکن است به زودی به واقعیت تبدیل شود. یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که فناوری ذخیره سازی مبتنی بر الماس می‌تواند مقادیر زیادی از اطلاعات را برای میلیون‌ها سال حفظ کند.

اما جادوی واقعی در دوام آن نهفته است. این تیم معتقد است که سیستم الماس آنها می‌تواند داده‌های ارزشمند را برای میلیون‌ها سال قفل کند. آنها تکنیکی را برای رمزگذاری اطلاعات در ساختار اتمی الماس توسعه داده اند.

نویسندگان در مقاله مطالعاتی نوشتند: ما در اینجا یک رسانه ذخیره‌سازی الماس را ارائه می‌کنیم که از مراکز خالی فلورسنت به عنوان واحد‌های ذخیره‌سازی قوی بهره‌برداری می‌کند و تراکم ذخیره‌سازی بالای ۱۴.۸ ترابیت سانتی‌متر-۳، زمان نوشتن کوتاه ۲۰۰ fs و طول عمر فوق‌العاده بدون تعمیر و نگهداری در مقیاس میلیون‌ها را فراهم می‌کند.

ذخیره سازی داده‌ها روی دیسک الماس

عصر دیجیتال تحت تأثیر رشد داده‌ها قرار گرفته است. ذخیره سازی استاندارد، مانند سی دی، درایو‌های USB و دیسک‌های بلوری، در دریایی از داده‌ها غرق شده است.

طبق گفته نیوساینتیست، یک دیسک نوری الماسی می‌تواند داده‌ها را با چگالی ۲۰۰۰ برابر بیشتر از یک دیسک بلو-ری استاندارد ذخیره کند.

با این حال، روش کمی پیچیده به نظر می‌رسد. محققان برای ایجاد دستگاه ذخیره‌سازی داده‌های جدید خود، از برش‌های کوچک الماس استفاده کردند.

آنها پالس‌های لیزری فوق سریع را به سمت این الماس‌ها شلیک کردند، برخی از اتم‌های کربن را جابجا کردند و جا‌های خالی کوچکی را در شبکه کریستالی الماس ایجاد کردند. این جا‌های خالی یا "فضا‌های خالی" به عنوان بلوک‌های سازنده ذخیره سازی اطلاعات عمل می‌کنند.
چگالی این جا‌های خالی در یک منطقه خاص، روشنایی آن را تعیین می‌کند، که مقادیر مختلف داده را نشان می‌دهد. با کنترل دقیق الگوی این جا‌های خالی، محققان می‌توانند داده‌های درون الماس را رمزگذاری کنند.
محققان برای نشان دادن قابلیت‌های سیستم ذخیره‌سازی الماس خود، مجموعه‌ای از عکس‌های معروف Eadweard Muybridge را کدگذاری کردند.

نیوساینتیست گزارش داد: سپس این تیم تصاویر را با نگاشت روشنایی هر پیکسل به سطوح روشنایی مکان‌های خاص داخل الماس ذخیره کردند.
جالب اینجاست که این سیستم به سطح قابل توجهی از دقت و کامل دست یافت و با موفقیت ۹۹ درصد تصاویر را ذخیره و بازیابی کرد.

این مطالعه می‌افزاید: خواندن با سرعت بالا از طریق تصویربرداری صفحه و حجم با وفاداری بالا بیش از ۹۹ درصد نشان داده شده است، که نشان می‌دهد این رویکرد نیاز‌های عملی ذخیره سازی داده‌های دیجیتال را برآورده می‌کند و راه حل امیدوار کننده‌ای برای نیاز‌های ذخیره سازی آینده ارائه می‌دهد.

فناوری ذخیره سازی الماس در حال حاضر به دلیل هزینه بالای تجهیزات مورد نیاز از نظر تجاری قابل دوام نیست. این شامل لیزرها، دوربین‌های تصویربرداری فلورسانس با سرعت بالا و سایر دستگاه‌های تخصصی است.

با این حال، محققان خوش‌بین هستند که پیشرفت‌های آینده می‌تواند منجر به کوچک‌سازی فناوری شود و آن را مقرون به صرفه‌تر و در دسترس‌تر کند.
نویسندگان تاکید می‌کنند که فناوری ذخیره‌سازی مبتنی بر الماس به‌ویژه برای سازمان‌هایی که حفظ طولانی‌مدت داده‌ها را در اولویت قرار می‌دهند جذاب است.

سازمان‌های دولتی، موسسات تحقیقاتی و کتابخانه‌ها که اغلب با داده‌های تاریخی و علمی ارزشمند سروکار دارند، می‌توانند اولین پذیرندگان این فناوری باشند.