Ổ đĩa quang hồi sinh nhờ công nghệ lượng tử

Nghiên cứu mới từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne và Đại học Chicago (Mỹ) đã khám phá ra một phương pháp sử dụng khiếm khuyết lượng tử và nguyên tố đất hiếm để tạo ra bộ nhớ quang siêu mật độ, hứa hẹn hồi sinh công nghệ ổ đĩa quang vốn đã bị lãng quên.

Ổ đĩa quang từng là phương tiện lưu trữ phổ biến, đặc biệt với các đĩa CD và DVD. Tuy nhiên, khi các công nghệ lưu trữ hiện đại như ổ cứng thể rắn (SSD) và lưu trữ đám mây phát triển, lưu trữ quang học dần mất đi vị thế. Hiện nay, chỉ còn số ít thiết bị sử dụng ổ đĩa quang, chủ yếu phục vụ cho mục đích lưu trữ cá nhân hoặc các nhu cầu đặc biệt.

ẢNH: ĐẠI HỌC CHICAGO

Nghiên cứu mới này đã mang lại hy vọng cho sự hồi sinh của ổ đĩa quang. Nhóm nhà khoa học đã kết hợp giữa vật lý cổ điển và vật lý lượng tử, sử dụng các nguyên tố đất hiếm như mangan, bismuth và tellurium cùng với các khiếm khuyết lượng tử trong vật liệu rắn để tạo ra một loại bộ nhớ quang mới. Công nghệ này giúp tăng mật độ lưu trữ dữ liệu bằng cách vượt qua giới hạn nhiễu xạ ánh sáng, điều mà các phương pháp lưu trữ quang học trước đây không thể làm được.

Cụ thể, dữ liệu quang học sẽ được truyền từ các nguyên tố đất hiếm sang các khiếm khuyết lượng tử gần đó, nhờ vào khả năng chuyển trạng thái xoay lượng tử. Điều này cho phép lưu trữ lượng dữ liệu lớn hơn nhiều so với công nghệ truyền thống. Các nhà khoa học đã sử dụng kỹ thuật ghép bước sóng để tăng khả năng lưu trữ trên một diện tích nhỏ, giúp nâng cao hiệu suất bộ nhớ quang.

Dù đạt được những kết quả khả quan, nhóm nghiên cứu thừa nhận vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua, đặc biệt là việc xác định độ bền của dữ liệu trong vật liệu mới. Việc đảm bảo các trạng thái kích thích của vật liệu có thể duy trì đủ lâu để lưu trữ dữ liệu một cách ổn định là một trong những mục tiêu tiếp theo của nhóm nghiên cứu.

Mặc dù chưa có dự báo cụ thể về dung lượng của ổ đĩa quang thế hệ mới, tuyên bố về bộ nhớ quang siêu mật độ đã mở ra triển vọng lớn cho sự hồi sinh của công nghệ này. Nếu thành công, công nghệ lưu trữ quang học có thể cạnh tranh với các giải pháp lưu trữ hiện đại như SSD, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về lưu trữ dữ liệu với chi phí hợp lý và hiệu quả cao.