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      鉆石可存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù):容量密度秒殺所有硬盤(pán)

      來(lái)源:新浪科技 2016-11-04 14:46 http://www.lvtaikj.com/ 海峽都市報(bào)電子版

        鉆石閃閃惹人愛(ài),但今后的鉆石可能會(huì)向更加實(shí)用的方向發(fā)展。一項(xiàng)最新研究指出,我們或許可以利用鉆石晶體中按三維分布的空穴來(lái)存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。

        幾十年以來(lái),人們一直用和天然鉆石硬度相差無(wú)幾的人造鉆石制造工業(yè)鉆頭、鋸條、以及醫(yī)療植入物的外膜等。但科學(xué)家近日發(fā)現(xiàn),如果在鉆石上人為地制造出一些縫隙,或許能讓它們?cè)诹孔佑?jì)算機(jī)中也發(fā)揮用武之地。研究表明,量子計(jì)算機(jī)在一瞬間完成的計(jì)算量可以超過(guò)整個(gè)宇宙中原子數(shù)量的總和。

      用鉆石做成的三維光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的原理

        科學(xué)家稱(chēng),鉆石上的縫可以用來(lái)存儲(chǔ)信息,就像CD和DVD光盤(pán)上的微型“小坑”一樣。

        “我們率先發(fā)現(xiàn)可以把鉆石作為超密存儲(chǔ)的平臺(tái)。”該研究的主要作者、紐約城市學(xué)院物理學(xué)家希德哈斯·多姆卡爾(Siddharth Dhomkar)說(shuō)道。

        有一部分鉆石的晶體結(jié)構(gòu)中缺失了一些碳原子,從而構(gòu)成了一些空穴。由于空穴周?chē)奂艘恍┑?,因此這種缺陷被稱(chēng)作氮空穴色心(nitrogen vacancy centers)。研究人員用這樣的鉆石進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。

        這些空穴中通常儲(chǔ)存著電子,因此使鉆石帶上了負(fù)電荷。不過(guò),研究人員可以通過(guò)向鉆石發(fā)送激光,將其轉(zhuǎn)化為中性。在吸收了激光之后,空穴的特性便會(huì)發(fā)生改變:它們?cè)诠饩€照射下不會(huì)再閃爍,而是會(huì)始終保持黯淡的色澤。這一變化是可逆的,持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng),并且弱光照射不會(huì)對(duì)其造成干擾。

        這一研究發(fā)現(xiàn)說(shuō)明,鉆石可以以負(fù)電荷和中性電荷的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),然后由激光完成讀取、寫(xiě)入、抹除和重新寫(xiě)入等任務(wù)。

        多姆卡爾指出,每字節(jié)數(shù)據(jù)在鉆石上僅需占據(jù)幾納米的空間,比現(xiàn)有的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備都小得多,因此有助于我們研發(fā)超密計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)。

        不過(guò),研究人員目前還無(wú)法從如此微小的結(jié)構(gòu)中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。

        但他們確實(shí)證明了自己可以解碼3D形式的數(shù)據(jù)(由2D圖像堆疊而成)。

        “如果引入第三維度,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力將大大提高。”多姆卡爾指出。利用研究人員所研發(fā)的3D數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù),我們或許能創(chuàng)造出一種新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán),存儲(chǔ)空間可達(dá)普通DVD光盤(pán)的100倍。

        接下來(lái),多姆卡爾和同事們將繼續(xù)探索如何從鉆石晶體的納米級(jí)結(jié)構(gòu)中讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)。他表示:“用鉆石制成的芯片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的硬盤(pán)。”

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