Crean un cristal en forma de cubo de un milímetro, que podría almacenar miles de horas de video
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El secreto reside en algo tan pequeño como un átomo. Más específicamente, en la ausencia de un átomo. El equipo del Profesor Tian Zhong de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la UChicago, ha descubierto una forma de utilizar los "huecos atómicos" en cristales como células de memoria.
“Cada celda de memoria es un solo átomo faltante – un único defecto,” explicó el Profesor Zhong. Este enfoque, publicado el 14 de febrero en Nanophotonics, se basa en la integración de técnicas de la física de estado sólido, aplicadas a la dosimetría de radiación, con la investigación cuántica. Se trata de un trabajo interdisciplinario liderado por el investigador postdoctoral Leonardo França.
La investigación comenzó con el estudio de dosímetros de radiación, dispositivos que miden la exposición a la radiación. França, durante su doctorado en la Universidad de São Paulo, observó cómo la luz podía manipular la información almacenada en estos dispositivos. “Cuando el cristal absorbe suficiente energía, libera electrones y huecos. Y estas cargas son capturadas por los defectos,” dijo França. “Podemos leer esa información mediante medios ópticos.”
Para lograr este avance, el equipo añadió iones de tierras raras, específicamente Praseodimio, a un cristal de óxido de itrio. Las tierras raras ofrecen propiedades ópticas versátiles que permiten el control mediante láseres, desde la luz ultravioleta hasta el infrarrojo cercano. Un láser ultravioleta activa el proceso, estimulando la liberación de electrones que son atrapados por los defectos del cristal. Un hueco cargado representa un "uno", y un hueco sin carga un "cero".
Este método permite almacenar una cantidad asombrosa de información. “Dentro de ese cubo de un milímetro, demostramos que hay al menos mil millones de estas memorias – memorias clásicas, tradicionales – basadas en átomos,” afirmó Zhong. La tecnología aprovecha defectos inherentes a los cristales, que normalmente se descartan, para crear un sistema de almacenamiento de datos compacto y eficiente.
La investigación abre nuevas posibilidades en la miniaturización de dispositivos de almacenamiento, con implicaciones significativas para el futuro de la tecnología de la información. El potencial de este avance, en el ámbito de la computación clásica, es inmenso y se vislumbran aplicaciones futuras en una amplia gama de campos.