彌補量子缺陷 稀土發射體可提高光學資料儲存密度

美國能源部阿貢國家實驗室與芝加哥大學所組成的研究團隊，近日提出了一種新的光記憶體儲存方法，能利用稀土元素將光學數據傳輸到固體材料內的量子缺陷，藉此應對不斷增長的資料儲存需求。

編譯／高晟鈞

美國能源部阿貢國家實驗室與芝加哥大學所組成的研究團隊，近日提出了一種新的光記憶體儲存方法，能利用稀土元素將光學數據傳輸到固體材料內的量子缺陷，藉此應對不斷增長的資料儲存需求。

資料儲存需求不斷增長

考慮到全球數位資料量不斷上升，對於創新儲存技術的需求正持續成長，光儲存技術具有節能、安全可靠、使用壽命甚至能長達百年等獨特優勢，非常適合長期低成本儲存海量數據。然而，受到衍射極限的限制，傳統商用光碟的最大容量僅在百GB量級。

從光學顯微技術到光儲存技術，都被光學衍射極限所限制。在2021年Science發布的全世界最前沿的125個科學問題中，突破繞射極限限制更是在物理領域高居首位。因此，如何突破繞射極限，將在大數據時代經濟中，發揮重大作用，進而滿足資訊產業的巨大需求。

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稀土元素突破光學瓶頸

研究團隊透過在材料中使用大量的稀土元素，試圖透過不同波長的光，在同一空間中儲存更多資料。他們發現，由於稀土元素能發出與吸收特定窄波長的光，並被附近的量子缺陷所捕獲，能夠在提供比其他光儲存技術更密集的數據儲存方法。

研究人員表示，透過使用不同波長的光（稱為波長復用），理論上，同一區域可以儲存更多的資料。了解能量轉移的過程，能夠更好地幫助科學家設計新光學記憶體，早日突破物理極限，開發出一款具有超高數據容量的「超級光碟」。

資料來源:Interesting Engineering

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