La storia della civiltà è davvero una storia di archiviazione dei dati. Abbiamo creato un elenco infinito di soluzioni per trasmettere cultura e conoscenza, dalle pitture rupestri ai dischi rigidi. Ma ogni soluzione è imperfetta: i libri possono bruciare (anche se abbiamo imparato a decodificare alcune pergamene carbonizzate), i monumenti si allontanano e persino nastro magnetico o dischi alla fine falliranno. Mentre i DVD sembrano una soluzione di lunga durata, non lo sono. E possono contenere solo pochi terabyte di informazioni, ma la tecnologia mondiale produce exabyte e zettabyte di dati ogni anno.
Questo è il motivo per cui i ricercatori stanno cercando la seconda (forse la terza) sostanza naturale più dura sulla terra per contenere tutte le nostre informazioni: i diamanti. I dati codificati in diamanti non solo durerebbero una durata indefinita, un piccolo diamante grande la metà del chicco di riso potrebbe contenere la quantità di 100 DVD, scrivono i ricercatori Siddharth Dhomkar e Jacob Henshaw del City College di New York al The Conversation . In futuro, questo potrebbe passare all'equivalente di un milione di DVD.
E il concetto non è solo un'idea. Dhomkar e Henshaw hanno recentemente codificato i dati per due immagini, ritratti dei fisici Albert Einstein ed Erwin Schrödinger in un diamante. Il processo di scrittura dei dati è estremamente complesso, ma si basa sul semplicissimo sistema binario, che utilizza solo due cifre, una e zero, per rappresentare le informazioni.
Il sistema utilizza piccoli difetti nella struttura cristallina del diamante, che può essere trovato anche nel più visivamente impeccabile di queste gemme. Queste imperfezioni occasionalmente creano vuoti nella struttura in cui si suppone sieda un atomo di carbonio. Gli atomi di azoto occasionalmente scivolano anche nella struttura. Quando un atomo di azoto si trova accanto a questo atomo di carbonio mancante, si verifica un cosiddetto vuoto di azoto (NV), che spesso intrappola gli elettroni. Dhomkar utilizza queste offerte di azoto come sostituto di quelle binarie e zeri. Se il posto vacante ha un elettrone in atto, è uno; se è vuoto, è uno zero. Usando un impulso laser verde, i ricercatori possono intrappolare un elettrone nella NV. Un impulso laser rosso può far uscire un elettrone da una NV, permettendo ai ricercatori di scrivere codice binario all'interno della struttura a diamante. Di recente hanno descritto il processo sulla rivista Science Advances.
Ritratti di Albert Einstein e Erwin Schrödinger codificati in un diamante (Siddharth Dhomkar e Carlos A. Meriles) “Non c'è modo di cambiarlo. Rimarrà lì per sempre ”, dice Dhomkar a Joanna Klein al The New York Times . Cioè, fintanto che non è esposto alla luce, che rimescolerà i dati.
Nei loro esperimenti, Dhomkar e Henshaw hanno usato un diamante fabbricato industrialmente da $ 150 in modo da poter controllare la quantità di posti liberi di azoto nella pietra preziosa. Mentre l'attuale metodo di codifica dei dati è simile al modo in cui i DVD archiviano le informazioni in due dimensioni, secondo un comunicato stampa, il diamante ha anche il potenziale per l'archiviazione 3D, dandogli una capacità di archiviazione ancora maggiore. E tenere conto dello stato di spin degli elettroni potrebbe aiutare a impacchettare ancora più informazioni nei diamanti.
"Questa prova del principio di lavoro mostra che la nostra tecnica è in qualche modo competitiva con la tecnologia di archiviazione dei dati esistente e supera persino la tecnologia moderna in termini di riscrivibilità", afferma Henshaw nel comunicato. "È possibile caricare e scaricare questi difetti un numero praticamente illimitato di volte senza alterare la qualità del materiale."
Ovviamente c'è ancora molto lavoro da fare prima che i consumatori o i dipartimenti IT inizino a installare i dischi diamantati, ma la tecnologia o qualcosa di altrettanto potente, come lo stoccaggio del DNA, è necessaria per stare al passo con il crescente tsunami di informazioni del mondo.
