Des chercheurs de l’Université de Chicago ont développé une technique révolutionnaire pour stocker des données en utilisant des cristaux. Dans la revue Nanophotonics, les scientifiques dévoilent que cette méthode permet de stocker l’équivalent d’un disque dur dans un cube de matériau d’à peine 1 mm de côté, soit la taille d’un grain de sable.
Le stockage des données repose sur la capacité à représenter des informations sous forme binaire, 0 ou 1. Dans un ordinateur classique, elles sont stockées via des transistors qui alternent entre deux états électriques. Sur un CD, les données correspondent à des creux et des surfaces lisses.
Stocker l’équivalent d’un centre de données dans un grain de sable ? Ce n’est plus de la science-fiction
L’approche des chercheurs de Chicago consiste à utiliser les imperfections atomiques dans les cristaux pour représenter ces valeurs binaires. Les défauts minuscules dans la structure cristalline, de la taille d’un atome, sont exploités. En incorporant des terres rares comme le praséodyme dans le cristal, les chercheurs contrôlent précisément ces défauts. Lorsque le système est activé par un laser ultraviolet, des électrons sont libérés et restent piégés dans ces imperfections.
Le stockage des données repose sur un principe simple mais ingénieux : une zone chargée électriquement représente un “1” et une zone neutre correspond à “0”. En contrôlant la présence ou l’absence de charges électriques dans ces pièges atomiques, les chercheurs créent une mémoire d’une densité exceptionnelle. “Dans un petit cube, il y a au moins un milliard de bits de stockage qui se basent sur des atomes”, explique Tian Zhong, responsable du projet.
Les terres rares ont un rôle majeur dans ce processus via leur interaction unique avec la lumière. Ces éléments absorbent ou émettent des longueurs d’onde spécifiques, de l’ultraviolet à l’infrarouge, pour les manipuler avec précision à l’aide de lasers. Lorsqu’elles sont éclairées, les terres rares libèrent des électrons qui, ensuite, remplissent les défauts atomiques du cristal en créant des 0 et 1.
L’autre avantage majeur, c’est sa stabilité. Les données restent intactes pendant de longues périodes, même sans alimentation électrique. Contrairement aux autres méthodes de stockage, chaque bit n’occupe que l’espace d’un atome, ce qui permet une densité de stockage plus élevée.
Cette recherche s’inspire de concepts de physique quantique, domaine dans lequel Microsoft a dévoilé une puce révolutionnaire. Son utilisation vise le stockage de données classiques.
Source : Degruyter
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