写于 2018-12-05 08:18:00| 云顶娱乐棋牌游戏| 世界

我们生活在一个数字信息爆炸的世界

世界上约90%的数据是在过去两年中产生的

显而易见的问题是:我们如何存储它

在今天的Nature Communications中,我们和来自CSIRO的Richard Evans展示了我们如何开发一种新技术,使单个DVD的数据容量从4.7千兆字节增加到1千兆字节(1,000太字节)

这相当于10

6年的压缩高清视频或50,000个全高清电影

那么我们如何才能在数据存储方面实现如此巨大的推动

首先,我们需要了解数据如何存储在光盘(如CD和DVD)上

尽管光盘用于承载软件,电影,游戏和私人数据,并且在成本,寿命和可靠性方面具有优于其他记录介质的巨大优势,但是它们的低数据存储容量是它们的主要限制因素

光学数据存储的操作相当简单

例如,刻录CD时,信息将转换为二进制数字字符串(0和1,也称为位)

然后使用单个光束以点的形式将每个钻头激光“烧”到光盘中

光盘的存储容量主要受点的物理尺寸的限制

但由于光盘的大小和点的大小都有限制,许多当前的数据存储方法(如DVD和蓝光光盘)仍然具有较低的存储密度

为了解决这个问题,我们不得不考虑光的基本规律

1873年,德国物理学家恩斯特·阿贝(Ernst Abbe)发表了一项限制光束宽度的法律

根据这个定律,通过聚焦光束通过透镜获得的光点直径不能小于其波长的一半 - 可见光约为500纳米(500亿分之一米)

虽然这个定律在现代光学显微镜中发挥着重要作用,但它也为研究人员在纳米区域产生极小点(用作二进制位)的任何努力设置了障碍

在我们的研究中,我们展示了如何通过使用具有不同颜色的双光束方法来打破这个基本限制,而不是传统的单光束方法

两束都必须遵守阿贝定律,因此它们不能单独产生较小的点

但是我们给了两个光束不同的功能:然后两个光束重叠

当第二个光束在其环形环中消除了第一个光束时,记录过程被严格限制在写入光束的中心

这种新技术产生的有效焦点为9纳米 - 或者是人类头发直径的万分之一

我们的工作将极大地影响超紧凑设备以及纳米科学和纳米技术研究的发展

光束的卓越穿透特性允许3D记录或制造,这可以显着增加单个光学设备上的数据存储 - 点数

该技术还具有成本效益和便携性,因为仅使用传统的光学和激光元件,并且允许开发具有长寿命和低能耗的光学数据存储,这可以是大数据中心的理想平台

随着全球产生的信息速度不断加快,紧凑型设备的更多存储容量的目标将继续下去

我们的突破使我们能够实现这一目标

作者:老萨篇