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颠覆SSD/HDD硬盘！1毫米晶体塞入TB级数据：突破存储极限！

发布于：2025-02-20 作者：凹凸曼 阅读：32

传统数据存储一直依赖于在“开”、“关”状态之间切换，但存储这些二进制状态的元件物理大小，却限制了设备中能够容纳的信息量。

近日，芝加哥大学PME团队研究人员发表研究成果显示，他们成功在仅1毫米大小的晶体内储存了数TB的数据，为今后储存解决方案取得突破性的里程碑。

据悉，研究人员通过利用晶体内的单原子缺陷来表示数据存储的二进制1和0来实现这一目标。

这项研究发表于《纳米光子学》（Nanophotonics）期刊，探讨了原子尺度的晶体缺陷（crystal defect）如何起到个别储存单元的作用，以及如何将量子方法与传统计算原理相结合的过程。

研究人员认为，这项突破可能重新定义数据储存的极限，为传统计算领域带来超轻薄、超大容量的储存解决方案。

该研究论文第一作者、博士后研究员Leonardo Fran?a表示：“我们找到了能将应用于辐射剂量测定的固态物理学与专注于量子领域的研究团队相结合的方法。”

在助理教授Tian Zhong的领导下，研究团队透过将稀土离子引入晶体中，具体而言就是将镨（Praseodymium）离子掺杂到氧化钇（Yttrium Oxide）晶体内，从而开发出这种创新的储存方法。他们认为，由于稀土元素具备多样化的光学特性，这种方法可以扩展至其他材料。

该记忆系统通过能让稀土离子通电以释放电子的紫外激光加以启动，这些电子随后被困在晶体内的天然缺陷中。 

研究人员通过控制这些缺陷的电荷状态，有效地构建出一套二进制系统，其中带电缺陷代表1，不带电缺陷代表0。

过去，晶体缺陷曾在有关量子运算的探索性研究中做为潜在量子位（qubit）。 如今，芝加哥大学PME团队更进一步发现如何将其运用在传统存储应用里。

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