Dùng kim cương làm 'thẻ nhớ vĩnh cửu'

Ảnh hai nhà vật lý Einstein và Schoerdinger được mã hóa và lưu trữ lên kim cương. Ảnh: Carlos A. Meriles/Siddharth Dhomkar

Đây là công nghệ lưu trữ dữ liệu dựa trên các khiếm khuyết trong tinh thể kim cương, theo New York Times. Một vài nguyên tử ni-tơ có thể chen vào giữa cấu trúc mạng tinh thể carbon của kim cương. Phá hủy một nguyên tử carbon ở cạnh ni-tơ sẽ tạo ra một khoảng trống có thể lưu trữ dữ liệu.

Từ ý tưởng này, một nhóm các nhà vật lý thuộc trường Đại học New York, Mỹ đã sử dụng laser để mã hóa và đọc dữ liệu trong các khoảng trống nhỏ này. Chúng có đặc tính giống như nam châm – kéo hoặc đẩy electron khi được chiếu laser. 

Khi cần ghi dữ liệu, họ sử dụng laser xanh để thêm electron vào các khoảng trống và laser đỏ để lấy electron ra, tương đương với hai giá trị nhị phân 0 và 1. Quá trình đọc dữ liệu cũng tương tự như máy tính đọc số nhị phân, nhưng ở đây là ánh sáng biểu thị sự có mặt hoặc vắng mặt của electron.

"Khác với đĩa DVD chỉ có thể ghi dữ liệu lên một mặt phẳng 2D, kỹ thuật sử dụng kim cương này có thể lưu trữ dữ liệu trên nhiều mặt phẳng, giống như một chồng đĩa DVD", Jacob Henshaw, một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết.

Hiện một viên kim cương có kích thước hạt gạo có thể lưu trữ lượng thông tin tương đương hàng trăm đĩa DVD. Trong tương lai các nhà vật lý có thể tăng dung lượng này lên tương đương hàng triệu đĩa DVD hoặc hơn nữa.

Ngoài ra, dữ liệu lưu trữ theo phương pháp này có thể tồn tại vĩnh cửu. Với ổ cứng từ tính hiện nay, mỗi lần truy cập và ghi dữ liệu mới, độ bền của nó sẽ giảm dần và hỏng hoàn toàn sau 5 – 10 năm.

Các khiếm khuyết trong mạng tinh thể kim cương không thay đổi theo thời gian, nghĩa là dữ liệu lưu trữ trong đó được bảo quản vĩnh viễn.

"Bạn không có cách nào để thay đổi nó. Dữ liệu sẽ ở đó mãi mãi", Siddharth Dhomkar, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

Tuy nhiên các chuyên gia kỳ cựu trong lĩnh vực lưu trữ dữ liệu như Jon Toigo, giám đốc diều hành của công ty Toigo Partners International vẫn tỏ ra nghi ngờ tính khả thi của công nghệ này. Ông cho rằng chỉ có những người làm việc trong phòng thí nghiệm mới quen thuộc với công nghệ lưu trữ mới, và kim cương thì luôn có giá rất cao, ngay cả với kim cương không hoàn hảo.

"Có lẽ phải mất 10 năm để công nghệ này được sử dụng rộng rãi", ông cho biết.

Theo các nhà nghiên cứu, kim cương nhân tạo có giá 150 USD là thứ rẻ nhất trong thí nghiệm của họ.

"Viên kim cương càng lớn sẽ có càng nhiều khiếm khuyết tinh thể để lưu trữ thông tin", Henshaw nói.

Ngoài ra nhóm nghiên cứu cũng cho biết, ý tưởng lưu trữ dữ liệu này còn có thể sử dụng trên bất kỳ vật liệu nào có khiếm khuyết tinh thể tương tự kim cương. Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp chí Science Advances hôm 26/10.

Nguyễn Thành Minh