5-см диамант съхранява данни колкото милиард Blu-Ray диска

Диамантът е един от най-обещаващите материали за квантови изчисления
(снимка: CC0 Public Domain)

Изследователи от Япония са разработили нов метод за производство на 5-сантиметрови пластини от диамант, които могат да се използват за квантова памет. Ултрависоката чистота на диаманта му позволява да съхранява зашеметяващо количество данни – еквивалент на един милиард Blu-Ray диска.

Диамантът е един от най-обещаващите материали за практични квантови изчислителни системи, включително памети. Специфичен дефект в кристала, известен като център на азотната празнина, може да се използва за съхраняване на данни под формата на свръхпроводящи квантови битове (кюбити).

Досега тази особеност не беше използвана, но учени от Япония са разработили нова техника, чрез която диамантени пластини с диаметър 5 см имат толкова огромна плътност на данните, че теоретично могат да съхраняват еквивалента на милиард Blu-Ray дискове.

Един Blu-Ray диск може да съхранява до 25 GB (ако приемем, че е еднослоен), което би означавало, че въпросната 5-сантиметрова диамантена пластина е в състояние да съхранява 25 екзабайта (EB) данни. Японците са нарекли тези пластини „Kenzan Diamond”.

Ключът към чудното свойство на диаманта е, че има концентрация на азот под три части на милиард, което го прави невероятно чист, съобщи NewAtlas. Изследователите казват, че това са най-големите пластини с подобно ниво на чистота.

Постигането на такава чистота изисква нова производствена техника. Диамантените пластини се правят чрез „отглеждане” на кристалите върху субстратен материал, а той обикновено е плоска повърхност. Проблемът е, че диамантът може да се напука, което съсипва качеството му.

В новия процес екипът е направил сравнително проста промяна – повърхността на субстрата е оформена стъпаловидно, което разпределя напрежението хоризонтално и предотвратява напукването. Това позволява да се правят по-големи диамантени подложки с по-висока чистота.

Екипът се надява да комерсиализира диамантените пластини през 2023 г., а междувременно вече работи за удвояване на диаметъра до 10 см. Очаква се разработката да бъде представена на Международната конференция по технологии за производство на сложни полупроводници този месец.