ذخیره‌سازی داده‌های‌ نوری در الماس با دورزدن «حد پراش»

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از ساینس دیلی،  فیزیک‌‌دانان کالج شهر نیویورکِ آمریکا (CCNY)‌، فناوری را با ظرفیت ارتقای قابلیت ذخیره‌سازی داده‌های نوری در الماس، توسعه داده‌اند.

این ظرفیت به‌واسطه چندگانه‌سازی ذخیره‌سازی در حوزه طیفی امکان‌پذیر است و تحقیق درباره آن از سوی «ریچارد جی. مونگ» (Richard G. Monge)‌ و «تام دلورد» ‌(Tom Delord)‌ انجام شده است.

به گفته دلورد به واسطه این فناوری می‌توانیم به وسیله لیزری که رنگش تا حدی متفاوت است، بسیاری از تصاویر مختلف را در یک نقطه از الماس ذخیره کنیم .

تحقیقات CCNY روی عنصر کوچکی در الماس و مواد مشابه که به «مراکز رنگ» معروف هستند، متمرکز است. اینها اساساً نواقص اتمی هستند که می‌توانند نور را جذب کنند و به عنوان یک پلتفرم برای آنچه فناوری‌های کوانتومی نامیده می‌شوند عمل کنند.

دلورد توضیح داد: کاری که ما انجام دادیم این بود که بار الکتریکی این مراکز رنگی را با دقت بسیار و با استفاده از لیزر باند باریک و شرایط برودتی کنترل کنیم. این رویکرد جدید به ما امکان می‌دهد که اساساً بیت‌های کوچک داده را در سطحی بسیار ظریف‌تر از آنچه قبلاً ممکن بود (در اندازه اتمی) بنویسیم و بخوانیم.

فناوری‌های حافظه نوری درجه وضوحی دارند که به آن «حد پراش» می‌گویند که معادل حداقل قطری است که یک پرتو می‌تواند روی آن متمرکز شود و تقریباً به اندازه نصف طول موج پرتو نور است (برای مثال، نور سبز دارای حد پراش 270 نانومتر است).

نوشتن با درجه وضوح کمتر از حد پراش ممکن نیست، زیرا اگر پرتو را کمتر از این حد جابه‌جا کنید، بر آنچه قبلاً نوشته‌اید تأثیر می‌گذارید؛ بنابراین به طور معمول، حافظه‌های نوری با کوتاه‌تر کردن طول موج ( و تغییر رنگ به نور آبی)، ظرفیت ذخیره‌سازی را افزایش می‌دهند.

آنچه رویکرد ذخیره داده نوری را در تحقیقات CCNY متمایز می‌کند این است که محققان حد پراش را دور می‌زنند و این کار با بهره‌برداری از تغییرات خفیف طول موج‌های رنگیِ موجود میان مراکز رنگ انجام می‌شود که با فاصله‌ای کمتر از حد پراش از هم جدا شده اند.

پرتویی که روی طول موج‌های کمی تغییر یافته، تنظیم شده است، در همان مکان قبلی می‌ماند، اما با مراکز رنگی مختلف هم تعامل می‌کند تا به طور انتخابی،‌ بارهای الکتریکی آنها را تغییر دهد، این به معنای نوشتن داده‌ها با درجه‌ای کمتر از پراش اصلی است.

یکی دیگر از جنبه‌های منحصربه‌فرد این رویکرد،‌ برگشت‌پذیر بودن آن است به این‌ترتیب که می‌توان به دفعات متعدد، داده‌ها را نوشت، پاک کرد و دوباره از نو نوشت. اگرچه فناوری‌های ذخیره‌سازی نوری دیگری هم وجود دارند که می‌توانند این کار را انجام دهند، هیچ‌کدام به ویژه وقتی صحبت از وضوح فضایی بالا می‌شود، برگشت‌پذیر نیستند. دیسک «بلو رِی» (پرتو آبی) مثال خوبی برای این مورد است که می‌توان فیلم را روی آن ذخیره کرد اما پاک کردن یا ذخیره فیلم دیگر روی آن امکان‌پذیر نیست.