Des physiciens du City College de New York ont ​​développé une technique susceptible d'améliorer la capacité de stockage de données optiques dans les diamants. Ceci est possible en multiplexant le stockage dans le domaine spectral. La recherche menée par Richard G. Monge et Tom Delord, membres du groupe Meriles de la Division des sciences du CCNY, s'intitule « Stockage de données optiques réversibles en dessous de la limite de diffraction » et paraît dans la revue Nature Nanotechnology. .

"Cela signifie que nous pouvons stocker de nombreuses images différentes au même endroit dans le diamant en utilisant un laser d'une couleur légèrement différente pour stocker différentes informations dans différents atomes dans les mêmes points microscopiques", a déclaré Delord, associé de recherche postdoctoral au CCNY. "Si cette méthode peut être appliquée à d'autres matériaux ou à température ambiante, elle pourrait trouver sa place dans des applications informatiques nécessitant un stockage de grande capacité."

La recherche du CCNY s'est concentrée sur un minuscule élément présent dans les diamants et matériaux similaires, connu sous le nom de « centres de couleur ». Il s'agit essentiellement de défauts atomiques capables d'absorber la lumière et de servir de plate-forme à ce que l'on appelle les technologies quantiques.

"Ce que nous avons fait, c'est contrôler très précisément la charge électrique de ces centres de couleur à l'aide d'un laser à bande étroite et de conditions cryogéniques", a expliqué Delord. "Cette nouvelle approche nous a permis d'écrire et de lire de minuscules morceaux de données à un niveau beaucoup plus fin qu'auparavant, jusqu'à un seul atome."

Les technologies de mémoire optique ont une résolution définie par ce qu'on appelle la « limite de diffraction », c'est-à-dire le diamètre minimum sur lequel un faisceau peut être focalisé, qui correspond approximativement à la moitié de la longueur d'onde du faisceau lumineux (par exemple, la lumière verte aurait une limite de diffraction). de 270 nm).

"Donc, vous ne pouvez pas utiliser un faisceau comme celui-ci pour écrire avec une résolution inférieure à la limite de diffraction, car si vous déplacez le faisceau moins que cela, vous auriez un impact sur ce que vous avez déjà écrit. Donc normalement, les mémoires optiques augmentent la capacité de stockage en rendant la longueur d'onde plus petite. plus court (passage au bleu), c'est pourquoi nous avons la technologie 'Blu-ray'", a déclaré Delord.

Ce qui différencie l'approche de stockage optique CCNY des autres, c'est qu'elle contourne la limite de diffraction en exploitant les légers changements de couleur (longueur d'onde) existant entre les centres de couleur séparés par moins que la limite de diffraction.

"En réglant le faisceau sur des longueurs d'onde légèrement décalées, il peut être conservé au même emplacement physique mais interagir avec différents centres de couleur pour modifier sélectivement leurs charges, c'est-à-dire écrire des données avec une résolution de sous-diffraction", a déclaré Monge, chercheur postdoctoral à CCNY qui a participé à l’étude en tant que titulaire d’un doctorat. étudiant au Graduate Center, CUNY.

Un autre aspect unique de cette approche est qu’elle est réversible. "On peut écrire, effacer et réécrire un nombre infini de fois", note Monge. « Bien qu'il existe d'autres technologies de stockage optique capables de le faire, ce n'est pas le cas typique, surtout lorsqu'il s'agit de haute résolution spatiale. Un disque Blu-ray est encore une fois un bon exemple de référence :vous pouvez y écrire un film. mais vous ne pouvez pas l'effacer et en écrire un autre."

Plus d'informations : Richard Monge et al, Stockage de données optiques réversible en dessous de la limite de diffraction, Nature Nanotechnology (2023). DOI :10.1038/s41565-023-01542-9

Informations sur le journal : Nanotechnologie naturelle

Fourni par le City College de New York