超輕薄、超大容量儲存里程碑！科學家將 TB 級資料儲存在 1 公釐晶體

傳統資料儲存一直依賴「開」「關」切換的系統，但儲存二進化狀態的儲存元件本身尺寸，卻限制裝置能容納的資訊量。芝加哥大學研究人員 14 日發表研究成果，成功在僅 1 公釐大小晶體內儲存數 TB 的資料，為今後儲存解決方案取得突破性的里程碑。

這項研究發表於《奈米光子學》（Nanophotonics）期刊，探討了原子尺度的晶體缺陷（crystal defect）如何起到個別儲存單元的作用，以及如何將量子方法與傳統計算原理相結合的過程。研究人員認為，這項突破可能重新定義資料儲存的極限，為傳統計算領域帶來超輕薄、超大容量的儲存解決方案。

第一作者暨 Tian Zhong 助理教授實驗室博士後研究員 Leonardo França 在芝加哥大學普利茲克分子工程學院（University of Chicago’s Pritzker School of Molecular Engineering，UChicago PME）官網新聞稿表示：「我們找到了能將應用於輻射劑量測定的固態物理學與專注於量子領域的研究團隊相結合的方法」。

助理教授 Tian Zhong 領導下，團隊將稀土離子引入晶體，就是將鐠（Praseodymium）離子摻雜到氧化釔（Yttrium Oxide）晶體，開發創新儲存法。他們認為稀土元素具多樣化光學特性，可擴展至其他材料。

記憶系統能讓稀土離子通電以釋放電子的紫外雷射啟動，電子困在晶體內的天然缺陷。研究員控制缺陷電荷狀態，有效構建出一套二進位系統，帶電缺陷代表「1」，不帶電缺陷代表「0」。

晶體缺陷曾在量子運算探索性研究為潛在量子位元（qubit），現在 UChicago PME 團隊更進一步發現如何用在傳統記憶體。