芝加哥大学的研究人员在数据存储技术上取得了重大突破，成功地将数tb的数字数据装入一个只有一毫米大小的立方体晶体中。

这一发现利用晶体内部的原子级缺陷来编码二进制信息，可能会重新定义经典计算存储的极限。

这项研究发表在《纳米光子学》杂志上，由该大学普利兹克分子工程学院的科学家进行。通过操纵晶体结构中的单原子缺陷，该团队能够使用将固态物理与量子原理相结合的方法存储大量数据。

传统的存储设备依赖于在“开”和“关”状态之间切换的组件，这在物理上限制了可以装入给定空间的信息量。然而，芝加哥大学的研究人员通过将稀土离子引入晶体中来创造一种独特的存储系统，从而规避了这一挑战。

在助理教授田忠的带领下，该团队将镨离子掺入氧化钇晶体中。当被紫外线激光激活时，这些离子释放出电子，这些电子被困在晶体内部的自然缺陷中。

通过控制这些缺陷的带电状态，研究人员有效地建立了一个二元系统：带电缺陷代表“1”，而不带电缺陷代表“0”。

虽然晶体缺陷之前已经作为潜在的量子比特被探索用于量子计算应用，但芝加哥大学团队的工作采用了不同的方法。他们的研究重点是如何将这些缺陷用于传统的非易失性存储器，为超紧凑、高容量数据存储提供潜在的突破。

“我们找到了一种方法，将应用于辐射剂量测定的固态物理与一个在量子领域有很强研究能力的研究小组结合起来，尽管我们的工作并不是完全的量子，”第一作者、钟实验室的博士后研究员莱昂纳多·弗兰帕拉说。

francalada强调了对量子计算和经典存储技术进步的需求日益增长。“对从事量子系统研究的人有需求，但与此同时，对提高经典非易失性存储器的存储容量也有需求。而我们的工作正是基于量子和光数据存储之间的这个接口。”

研究人员认为，这种新的数据存储方法可能会给计算带来革命性的变化，突破了以超紧凑格式存储信息的极限。由于稀土元素的多用途光学特性，他们的技术也可能适用于其他材料，进一步扩大其潜在的应用范围。

随着数据存储需求呈指数级增长，这一突破可能会提供一种改变游戏规则的解决方案，在比一粒米还小的空间内提供巨大的容量。

芝加哥大学的研究人员在数据存储技术上取得了重大突破，成功地将数tb的数字数据装入一个只有一毫米大小的立方体晶体中。

这一发现利用晶体内部的原子级缺陷来编码二进制信息，可能会重新定义经典计算存储的极限。

这项研究发表在《纳米光子学》杂志上，由该大学普利兹克分子工程学院的科学家进行。通过操纵晶体结构中的单原子缺陷，该团队能够使用将固态物理与量子原理相结合的方法存储大量数据。

传统的存储设备依赖于在“开”和“关”状态之间切换的组件，这在物理上限制了可以装入给定空间的信息量。然而，芝加哥大学的研究人员通过将稀土离子引入晶体中来创造一种独特的存储系统，从而规避了这一挑战。

在助理教授田忠的带领下，该团队将镨离子掺入氧化钇晶体中。当被紫外线激光激活时，这些离子释放出电子，这些电子被困在晶体内部的自然缺陷中。

通过控制这些缺陷的带电状态，研究人员有效地建立了一个二元系统：带电缺陷代表“1”，而不带电缺陷代表“0”。

虽然晶体缺陷之前已经作为潜在的量子比特被探索用于量子计算应用，但芝加哥大学团队的工作采用了不同的方法。他们的研究重点是如何将这些缺陷用于传统的非易失性存储器，为超紧凑、高容量数据存储提供潜在的突破。

“我们找到了一种方法，将应用于辐射剂量测定的固态物理与一个在量子领域有很强研究能力的研究小组结合起来，尽管我们的工作并不是完全的量子，”第一作者、钟实验室的博士后研究员莱昂纳多·弗兰帕拉说。

francalada强调了对量子计算和经典存储技术进步的需求日益增长。“对从事量子系统研究的人有需求，但与此同时，对提高经典非易失性存储器的存储容量也有需求。而我们的工作正是基于量子和光数据存储之间的这个接口。”

研究人员认为，这种新的数据存储方法可能会给计算带来革命性的变化，突破了以超紧凑格式存储信息的极限。由于稀土元素的多用途光学特性，他们的技术也可能适用于其他材料，进一步扩大其潜在的应用范围。

随着数据存储需求呈指数级增长，这一突破可能会提供一种改变游戏规则的解决方案，在比一粒米还小的空间内提供巨大的容量。