光学数据存储突破通过规避衍射极限增加了钻石的容量

纽约城市学院的物理学家开发了一种技术，有望增强钻石的光学数据存储能力。这可以通过在谱域中复用存储来实现。CCNY科学部Meriles小组成员RichardG.Monge和TomDelord的研究题为“衍射极限以下的可逆光学数据存储”，发表在《自然·纳米技术》杂志上。

“这意味着我们可以通过使用颜色略有不同的激光将不同的信息存储到相同微观点的不同原子中，从而在钻石的同一位置存储许多不同的图像，”CCNY博士后研究员德洛德说。“如果这种方法可以应用于其他材料或在室温下，它可以找到适合需要高容量存储的计算应用的方法。”

CCNY的研究重点是钻石和类似材料中的一种微小元素，称为“色心”。这些基本上是可以吸收光的原子缺陷，可以作为所谓量子技术的平台。

“我们所做的是使用窄带激光和低温条件非常精确地控制这些色心的电荷，”德洛德解释道。“这种新方法使我们能够以比以前更精细的水平写入和读取微小的数据，小至单个原子。”

光学存储技术的分辨率由所谓的“衍射极限”定义，即光束可以聚焦的最小直径，大约相当于光束波长的一半(例如，绿光将具有衍射极限)270nm)。

“因此，你不能使用这样的光束以小于衍射极限的分辨率进行写入，因为如果你移动光束的距离小于该极限，就会影响你已经写入的内容。所以通常情况下，光学存储器通过使波长更短(转向蓝色)，这就是我们拥有‘蓝光’技术的原因，”德洛德说。

CCNY光学存储方法与其他方法的区别在于，它通过利用间隔小于衍射极限的色心之间存在的轻微颜色(波长)变化来规避衍射极限。

“通过将光束调整到稍微偏移的波长，它可以保持在相同的物理位置，但与不同的色心相互作用，有选择地改变它们的电荷，即以亚衍射分辨率写入数据，”蒙日说，他是该公司的博士后研究员。CCNY博士参与了这项研究。纽约市立大学研究生中心的学生。

这种方法的另一个独特之处是它是可逆的。“一个人可以无限次地写入、擦除和重写，”蒙日指出。“虽然还有一些其他光存储技术也能够做到这一点，但这不是典型情况，尤其是在高空间分辨率方面。蓝光光盘也是一个很好的参考示例，您可以在其中写入电影但你不能把它擦掉然后再写一个。”