Investigadores de Chicago proponen nuevos materiales ópticos que, mediante tecnología cuántica, pueden superar los límites de densidad actuales.
En un contexto dominado por el almacenamiento en la nube y el streaming, el almacenamiento óptico en discos como CDs y DVDs parecía estar en declive. Sin embargo, un avance reciente sugiere una posible vuelta de estos formatos, ahora con una capacidad de datos mucho mayor. Investigadores de la Universidad de Chicago y del Laboratorio Nacional de Argonne han desarrollado un prototipo de almacenamiento óptico que promete superar los límites de densidad actuales, algo que podría revolucionar la forma en que almacenamos información.
El estudio, publicado en Physical Review Research, explora cómo el uso de elementos de tierras raras y defectos cuánticos en materiales sólidos puede incrementar significativamente la cantidad de datos que un disco óptico puede almacenar. Este avance se centra en la limitación física de los discos ópticos actuales: el límite de difracción de la luz, que impone un máximo a la densidad de datos ya que cada bit debe ser al menos del tamaño de la longitud de onda de la luz del láser de lectura/escritura.
Los investigadores han planteado un enfoque innovador llamado multiplexación de longitud de onda, que consiste en incrustar elementos emisores, como cristales de óxido de magnesio (MgO), en el material de almacenamiento. Estos emisores emiten longitudes de onda de luz ligeramente distintas, lo que permitiría almacenar mucha más información en el mismo espacio físico.
Para llevar esta teoría a la práctica, el equipo desarrolló modelos físicos y simulaciones que muestran cómo los átomos de tierras raras pueden absorber y reemitir luz en presencia de defectos cuánticos. Uno de los hallazgos clave fue que cuando un defecto cuántico absorbe energía de una longitud de onda específica de un átomo cercano, su estado de espín se invierte, generando una forma estable de almacenamiento de datos que es difícil de revertir y que, en teoría, podría durar años.
A pesar de este prometedor inicio, el equipo de investigación enfrenta aún varios desafíos antes de que esta tecnología esté lista para el mercado. Será necesario, por ejemplo, comprobar la duración exacta de los estados excitados de estos defectos y estimar la capacidad de almacenamiento en comparación con los discos actuales. Sin embargo, los científicos consideran este trabajo como un avance significativo que abre la puerta a futuras aplicaciones.
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