Petabajt danych na jednym DVD

W dzisiejszych czasach nośniki optyczne tracą sens, mimo że odznaczają się długą żywotnością i relatywnie niskim kosztem produkcji — robią się za małe, aby pomieścić nasze dane. Jednak po przyjrzeniu się prawom, jakie rządzą dyskami optycznymi i światłem, naukowcom udało się zwiększyć pojemność płyty DVD z 4,7 GB do… petabajta.

Obecnie dyski optyczne, jak wiele innych nośników, przechowują dane w postaci zer i jedynek. Informacje są wypalone laserem i pojemność dysku zależy w sporej mierze od rozmiaru „kropek” je reprezentujących. W 1873 roku Ernst Abbe opublikował prawo, które mówi, że plamka światła skupionego przez soczewki ma średnicę zbliżoną do połowy długości fali (na przykład około 250 nanometrów dla światła zielonego), więc kropka nie może być mniejsza. To prawo skutecznie ogranicza możliwości gęstszego upakowania danych na dysku optycznym.

Rozwiązaniem okazało się nakładanie na siebie dwóch promieni — kropki i obwarzanka — o różnych kolorach (co widać na rysunku c powyżej). Jeden z nich nagrywa dane na charakterystycznej dla siebie powierzchni, drugi zaś zapobiega nagraniu dookoła, dzięki czemu ślady pozostawiane przez nagrywający promień są bardzo małe. Punkt skupienia po nałożeniu się obu promieni ma średnicę 9 nanometrów, co pozwala upakować dane kilka rzędów wielkości gęściej, niż w przypadku zwykłej nagrywarki.

Badacze, którzy opracowali rozwiązanie, zapewniają, że nie jest ono drogie i będzie przenośne — nadal wykorzystywana jest zwykła płyta i lasery. Upatrują zastosowania swojego wynalazku w centrach danych i być może także w nanokomputerach.

Szczegóły można znaleźć na łamach Nature Communications.