Jak przypominają eksperci z University of Chicago, począwszy od dawnych kart perforowanych – po współczesne telefony komórkowe – informacje przechowuje się w postaci zer i jedynek. Jeśli obiekt ma stan „włączony” i „wyłączony”, może być w użyty do przechowywania w ten sposób informacji.

W dzisiejszych komputerach tego rodzaju binarne jedynki i zera zapisywane są elektrycznych tranzystorach. Z kolei np. na płycie kompaktowej jedynka to miejsce, gdzie małe wgłębienie („pit”) przechodzi w płaską powierzchnię („land”) lub odwrotnie, natomiast zero oznacza brak takiej zmiany.

Teraz naukowcy opracowali metodę zapisywania jedynek i zer w mikroskopijnych defektach kryształu.

„Każda komórka pamięci to pojedynczy brakujący atom – pojedynczy defekt. Dzięki nim, w małym sześcianie tego materiału, mierzącym zaledwie milimetr można upakować terabajty bitów” – mówi prof. Tian Zhong, autor wynalazku opisanego w magazynie „Nanophotonics”, cytowany na stronie uczelni.

Badacze zainspirowali się zasadą działania dozymetrów – urządzeń, które wskazują dawkę pochłoniętego promieniowania jonizującego, np. rentgenowskiego w medycznych klinikach. Jak wyjaśniają, w urządzeniach tych działają materiały, które pochłaniają promieniowanie i przez jakiś czas przechowują informację na jego temat.

W przeciwieństwie do wspomnianych dozymetrów, które zazwyczaj są aktywowane przez promieniowanie X lub gamma, nowe urządzenie reaguje na światło prostego lasera ultrafioletowego. Laser wzbudza dodane do kryształu pierwiastki z grupy lantanowców, które z kolei uwalniają elektrony. Elektrony są natomiast zatrzymywane przez defekty w krysztale – na przykład przez pojedyncze luki w strukturze, w których powinien znajdować się atom tlenu, ale go tam nie ma. Defekt z elektronem to „1”, a bez elektronu to „0”.

„Udowodniliśmy, że w tym sześcianie o rozmiarze milimetra znajduje się co najmniej miliard jednostek pamięci – klasycznej pamięci opartej na atomiach” – mówi prof. Zhong. (PAP)