Διαμάντια που μπορούν να αποθηκεύσουν κβαντικά δεδομένα όσο ένα δισεκατομμύριο Blu-Ray

Μην πετάτε ακόμα τους σκληρούς δίσκους, τους SSD και τα RAID σας, διότι μια εταιρεία με τεχνογνωσία στην κατασκευή βιομηχανικών εργαλείων ακριβείας που βασίζονται σε κοσμήματα έχει συνεργαστεί με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Saga στην Ιαπωνία για να δημιουργήσει μια διαμαντένια «γκοφρέτα» που είναι τόσο καθαρή όσο και αρκετά μεγάλη για να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές κβαντικών υπολογιστών, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης με εκπληκτική χωρητικότητα αποθήκευσης.

Καθώς θαυμάζουμε που κρατάμε 4 TB δεδομένων στην παλάμη των χεριών μας, υπάρχουν ανακαλύψεις αποθήκευσης στον μακρινό ορίζοντα που κάνουν τα μικροσκοπικά χτυπήματα χωρητικότητας που βλέπουμε κάθε χρόνο να φαίνονται σαν ασήμαντες εξελίξεις. Ο κβαντικός υπολογισμός είναι ακόμη στα σπάργανά του, και ενδεχομένως ακόμη και στη μήτρα, αλλά υπόσχεται απίστευτα όσον αφορά την υπολογιστική ισχύ (μπορείτε να διαβάσετε την περιεκτική εξήγηση κβαντικών υπολογιστών εδώ) που ισχύει και για την αποθήκευση. Υπάρχουν όμως πολλά εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν, συμπεριλαμβανομένης της εύρεσης των κατάλληλων υλικών για την κατασκευή αυτών των συστημάτων.

Το διαμάντι έχει πολλές δυνατότητες ως μέσο αποθήκευσης για κβαντικούς υπολογιστές χάρη σε ένα δομικό ελάττωμα γνωστό ως κέντρο κενού αζώτου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση δεδομένων ως qubits (συντομογραφία του quantum bit) σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά η διαδικασία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή διαμαντιών σε ένα εργαστήριο στηρίζονται στο άζωτο, και το υπερβολικό άζωτο στο τελικό προϊόν μπορεί να εμποδίσει την ικανότητά του να αποθηκεύει αξιόπιστα qubits. Για να χρησιμοποιηθούν τα διαμάντια σε εφαρμογές κβαντικών υπολογιστών, πρέπει να είναι απίστευτα καθαρά, με συγκέντρωση αζώτου μικρότερη από τρία μέρη ανά δισεκατομμύριο. Μέχρι σήμερα, οι διαμαντένιες γκοφρέτες με αυτό το επίπεδο καθαρότητας έχουν περιοριστεί σε μέγεθος μόλις τεσσάρων χιλιοστών, καθιστώντας τις πολύ μικρές για πρακτικές εφαρμογές.

Διαβάστε επίσης  Υπόσχεση για μια νέα εποχή στα οπτικά κυκλώματα
Εικόνα: Adamant Namiki Precision Jewel Co., Ltd.

Αλλά η Adamant Namiki Precision Jewellery Company, σε συνεργασία με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Saga, έχουν αναπτύξει μια νέα διαδικασία κατασκευής που μπορεί να παράγει διαμαντένια δισκία μεγέθους δύο ιντσών, με καθαρότητα αζώτου μικρότερη από τρία PPB. Το κόλπο ήταν να δημιουργηθεί ένα υπόστρωμα από ζαφείρι – το επιφανειακό υλικό στο οποίο αναπτύσσονται τα δισκία με διαμάντια – με μια βαθμιδωτή δομή που είχε κλίση έτσι ώστε καθώς οι κρύσταλλοι διαμαντιών μεγαλώνουν, να απλώνονται πλευρικά. Αυτό μειώνει τις τάσεις και τις ρωγμές που μπορούν να υποβαθμίσουν την ποιότητα. Το αέριο άζωτο χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση του ρυθμού ανάπτυξης του κρυστάλλου, αλλά αυτή η νέα προσέγγιση ελαχιστοποιεί την ποσότητα αζώτου που απαιτείται, βελτιώνοντας την καθαρότητα της τελικού δισκίου με διαμάντια.

Advertisements
Ad 14

Χρησιμοποιώντας τεχνικές κβαντικής μνήμης, εκτιμάται ότι μια γκοφρέτα διαμαντιών δύο ιντσών θα έχει αρκετή πυκνότητα δεδομένων για να αποθηκεύσει δεδομένα αξίας ενός δισεκατομμυρίου δίσκων Blu-Ray ή περίπου 25 exabyte. Αυτό είναι συγκλονιστικό και θα μπορούσε θεωρητικά να λύσει τις ανάγκες αποθήκευσης δεδομένων στον κόσμο, αλλά παρά το γεγονός ότι η Adamant Namiki Precision Jewellery Co. σχεδιάζει να εμπορευματοποιήσει αυτή τη νέα τεχνική κατασκευής ήδη από το επόμενο έτος, θα περάσει αρκετός καιρός μέχρι να παραγγείλετε ένα νέο smartphone με 25 exabytes ενσωματωμένων δεδομένων.

Πηγές άρθρου:

https://hothardware.com/news/diamond-wafer-store-data-1-billion-blu-rays-discs

https://newatlas.com/electronics/2-inch-diamond-wafers-quantum-memory-billion-blu-rays

https://gizmodo.com/quantum-computing-diamond-disc-could-store-billion-blu-1848853029

wonderfulengineering.com/these-new-diamond-wafers-from-can-store-1-billion-blu-ray-discs-of-data

Σπούδασα Ιστορία και Φιλοσοφία της Επιστήμης (Ε.Κ.Π.Α.) με μεταπτυχιακή ειδίκευση στις σπουδές Επιστήμης και Τεχνολογίας (STS) και μεταπτυχιακός φοιτητής στο Ε.Μ.Π. "Περιβάλλον και Ανάπτυξη". Με ενδιαφέροντα που αφορούν τις τεχνολογίες υπολογιστών, περιβάλλοντος και τεχνολογιών αιχμής.

Αρθρα απο την ιδια κατηγορια

Πηγή: https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2016/04/04/472963182/rare-film-emerges-of-double-agent-kim-philby-speaking-after-defection

Κιμ Φίλμπυ: Which side are you on?

 Ο Κιμ Φίλμπυ, ένα όνομα που σημάδεψε την ιστορία του
Ανέβα στα βουνά να το φωνάξεις

“Ανέβα στο βουνό να το φωνάξεις” μας προτρέπει ο James Baldwin

Το μυθιστόρημα “Ανέβα στο βουνό να το φωνάξεις” είναι το