Une avancée majeure pourrait ouvrir la voie à des supports optiques « ultra haute densité », mais des recherches supplémentaires sont nécessaires
Pourquoi c'est important : Dans la nouvelle ère numérique, les CD et DVD sont devenus des reliques, remplacés par la popularité du streaming et du stockage dans le cloud. Cependant, les scientifiques pensent qu’ils ont peut-être trouvé un moyen de redonner un nouveau souffle au stockage sur disque optique – avec une mise à niveau massive qui augmente considérablement la densité des données.
Des chercheurs de l'Université de Chicago et de l'Argonne National Lab ont développé un nouveau type de mémoire optique qui stocke les données en transférant la lumière des atomes d'éléments de terres rares intégrés dans un matériau solide vers des défauts quantiques proches. Ils ont publié leur étude dans Physical Review Research.
Le problème que les chercheurs tentent de résoudre est la limite de diffraction de la lumière dans les CD et DVD standards. Le stockage optique actuel est limité à la densité des données, car chaque bit ne peut pas être plus petit que la longueur d'onde du laser de lecture/écriture.
Les chercheurs proposent de contourner cette limite en remplissant le matériau d’émetteurs de terres rares, tels que des cristaux d’oxyde de magnésium (MgO). L’astuce, appelée multiplexage de longueur d’onde, consiste à ce que chaque émetteur utilise une longueur d’onde de lumière légèrement différente. Ils ont émis l’hypothèse que cela permettrait de stocker beaucoup plus de données dans la même empreinte de stockage.
Les chercheurs ont d’abord dû s’attaquer à la physique et modéliser toutes les exigences pour construire une preuve de concept. Ils ont simulé un matériau solide théorique rempli d’atomes de terres rares qui absorbent et réémettent la lumière. Les modèles ont ensuite montré comment les défauts quantiques proches pouvaient capturer et stocker la lumière renvoyée.
Voir aussi : Anatomie d'un lecteur optique – Comment fonctionne la technologie
L'une des découvertes fondamentales est que lorsqu'un défaut absorbe l'énergie de longueur d'onde étroite des atomes proches, il ne se contente pas d'être excité : son état de spin s'inverse. Une fois inversé, il est presque impossible de revenir en arrière, ce qui signifie que ces défauts pourraient légitimement stocker des données pendant une longue période.
Bien qu’il s’agisse d’une première étape prometteuse, certaines questions cruciales nécessitent encore des réponses. Par exemple, il est essentiel de vérifier combien de temps ces états excités persistent. Les détails étaient également peu précis sur les estimations de capacité – les scientifiques ont vanté « l’ultra-haute densité » mais n’ont fourni aucune projection par rapport aux capacités actuelles des disques. Pourtant, malgré les obstacles restants, les chercheurs sont enthousiastes, qualifiant cela de « premier pas énorme ».
Bien entendu, transformer tout cela en un véritable produit de stockage commercial nécessitera probablement des années de recherche et de développement supplémentaires.