Scopri come i cristalli possono rivoluzionare lo stoccaggio dei dati
Un team di ricercatori dell’Università di Chicago sta sviluppando un metodo innovativo per lo stoccaggio dei dati utilizzando cristalli. In un computer tradizionale, i dati vengono memorizzati attraverso transistor che alternano tra due stati elettrici, rappresentando 1 e 0. Su un CD, questi valori corrispondono a creste e superfici lisce. Gli scienziati hanno scoperto come utilizzare minuscole imperfezioni, delle dimensioni di un atomo, nei cristalli per rappresentare questi 1 e 0. Questa tecnologia potrebbe consentire di memorizzare l’equivalente di un disco rigido attuale in un cubo di materiale grande quanto un granello di sabbia (1 mm di lato).
La magia delle terre rare
Il segreto di questa tecnologia risiede nel controllo delle cariche elettriche invisibili a occhio nudo. Quando un laser UV illumina il cristallo, gli elettroni vengono liberati e intrappolati nelle imperfezioni (come assenze di atomi). Questi “trappole” diventano “1” se contengono una carica, e “0” se sono vuoti. Le terre rare, come il praséodimio, rendono possibile questo controllo. Regolando il colore del laser, è possibile scrivere o cancellare dati.
Un approccio rivoluzionario al classico stoccaggio
Pubblicata su Nanophotonics, la ricerca combina elementi di fisica quantistica con tecniche classiche. Controllando i difetti nei cristalli, i ricercatori definiscono una zona caricata elettricamente come “1” e una zona neutra come “0”. L’uso di materiali come il praséodimio, integrati in un cristallo, permette una reazione precisa alla luce. Un laser ultravioletto attiva il sistema, liberando elettroni che rimangono intrappolati nei difetti del cristallo. Sebbene questi difetti siano solitamente studiati per l’informatica quantistica, qui vengono utilizzati per lo stoccaggio classico, creando una memoria ultra-miniaturizzata.
Vantaggi rispetto ai metodi tradizionali
Contrariamente ai dischi rigidi o alle chiavette USB, questo metodo consente una densità di stoccaggio molto più elevata: ogni bit occupa lo spazio di un atomo. Anche se il principio si basa su concetti quantistici, si applica qui a memorie classiche. È un esempio di come la scienza fondamentale possa migliorare le tecnologie quotidiane.
In un piccolo cubo, si possono contare almeno un miliardo di “bit” di stoccaggio basati su atomi, spiega Tian Zhong, responsabile del progetto. Questo approccio unisce la fisica dei materiali e le tecnologie quantistiche per ripensare lo stoccaggio dei dati.
Fonte: Techno Science
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