Forskere ved University of Chicago har gjort et gennembrud, der kan ændre den måde, vi lagrer data på. Ved at udnytte atomstore „defekter‟ i krystaller er det lykkedes dem at lagre enorme mængder data på minimal plads.
Hver databit er et atom
„Hver hukommelsescelle er et enkelt manglende atom – en enkelt defekt i krystallen,‟ forklarer en af forskerne bag projektet, Tian Zhong. Det betyder, at et krystal, der kun er en millimeter stort, kan lagre flere data end mange af nutidens harddiske.
Fra røntgen til computerhukommelse
Det særlige er, at opdagelsen startede med noget helt andet: Måleudstyr, der kontrollerer, hvor meget stråling hospitalsansatte udsættes for. Leonardo França, en af forskerne bag projektet, studerede disse strålingsmålere, da han indså, at teknologien kunne bruges til datalagring.
I stedet for røntgenstråler bruger den nye teknologi en simpel ultraviolet laser til at aktivere krystallen. Laseren stimulerer særlige atomer i krystallen (såkaldte sjældne jordarter), som til gengæld frigiver elektroner, der er lagret i krystallens defekter.
Let at aflæse data
„Vi kan læse disse oplysninger optisk ved hjælp af lys,‟ forklarer forskerne. Det betyder, at teknologien potentielt kan være både hurtigere og mere energieffektiv end de lagringsløsninger vi kender i dag.
Næste generation af lagring
Teknologien udnytter noget, der findes i alle krystaller: Små defekter i strukturen, hvor der mangler et atom. Ved at kontrollere, hvornår disse huller er ladet med elektroner, og hvornår de ikke er, kan forskerne bruge dem som efterligninger af ettaller og nuller – byggestenene i al digital lagring.
Forskerne har vist, at et krystal på bare en kubikmillimeter kan lagre enorme mængder data, potentielt op til flere terabyte, ved at udnytte defekter i atomstørrelse som hukommelsesceller.
Fra laboratorium til laptop?
Selvom teknologien stadig er på forskningsstadiet, viser den potentialet for fremtidige lagringsløsninger. Et sådant krystal kan teoretisk set erstatte både harddiske og SSD’er med noget, der fylder meget mindre og bruger mindre strøm. Den endelige lagerkapacitet kan selvfølgelig variere, da teknologien stadig er under udvikling.
Kilder
- University of Chicago
- Science Daily
- Læs hele undersøgelsen i Nanophotonics her (pdf)
