Vedci predstavili technológiu, ktorá by mohla zásadne zmeniť spôsob akým ukladáme dáta. Nový typ úložiska nazývaný „kvantové CD“ by mohol mať kapacitu až tisíckrát vyššiu než súčasné optické disky.

Tento prelomový koncept kombinuje fyzikálne vlastnosti kvantovej mechaniky s pokročilými optickými technológiami a sľubuje extrémne vysokú hustotu dát v malom priestore. Na tému upozornil portál LiveScience.

Ako to funguje?

Základ kvantového CD tvoria tzv. kvantové defekty v kryštalickej štruktúre oxidu horečnatého (MgO), kde sa nachádzajú špeciálne upravené miesta nazývané defekty. Tieto defekty sú v podstate neobsadené miesta v kryštáli, ktoré obsahujú neviazané elektróny. Keď sa do MgO vložia vzácne zeminy, ako napríklad europium či ytterbium, tieto prvky začnú emitovať fotóny.

Bing/Midjourney/Úprava redakcie

Fotóny následne interagujú s kvantovými defektmi v MgO, čím vytvárajú unikátne možnosti pre ukladanie dát. Elektróny v kvantových defektoch sa pri absorpcii fotónov dostávajú do excitovaného stavu, čo umožňuje vytvárať stabilné a kompaktné úložisko dát.

Tradičné optické disky majú technický limit známy ako difrakčný limit svetla, ktorý určuje najmenšiu možnú jednotku dát, ktorú laser dokáže čítať alebo zapisovať. Tento limit je priamo závislý od vlnovej dĺžky svetla – v prípade bežných laserov ide o 500 nm až 1 mikrometer, čo obmedzuje hustotu záznamu. Pri kvantovom CD vedci uplatňujú techniku tzv. vlnovej multiplexácie, kde využívajú rôzne vlnové dĺžky svetla naraz. Vďaka tomu môžu rôzne druhy fotónov niesť informácie aj na veľmi malej ploche.

Výsledkom tejto kombinácie kvantových prvkov a úzko definovaných svetelných vĺn je extrémne vysoká hustota ukladania informácií, ktorá prevyšuje dnešné technológie.

Midjourney/Úprava redakcie

Je tu jeden podstatný problém

Pred uvedením do praxe čaká vedcov ešte veľa práce. Väčšina kvantových zariadení totiž vyžaduje veľmi nízke teploty blízke absolútnej nule, aby sa zabránilo strate informácií. Výzvou teraz teda bude udržať stabilitu dát aj pri izbovej teplote, čo by umožnilo rozšírenie tejto technológie aj mimo laboratórne podmienky. To by znamenalo veľký posun vpred.