Según estimaciones actuales, decenas de zettabytes de información se almacenarán electrónicamente para 2020, que se basará en principios físicos que faciliten el uso de átomos o moléculas individuales como células de memoria básicas. Esto se puede hacer usando láseres. Sin embargo, los métodos existentes de almacenamiento óptico están limitados al límite de difracción (~ 500 nm), por lo que la densidad de grabación respectiva es aproximadamente ~ 1 Gb por decímetro cuadrado.

La limitación se puede eludir mediante el uso de láseres altamente localizados que pueden manipular la orientación espacial de moléculas individuales. La capacidad de almacenamiento esperada en este caso es de hasta 1 Pb / dm2, que es aproximadamente igual a 1 millón de DVD estándar. La regulación de la radiación más allá del límite de difracción con la ayuda de nanoantenas ópticas y nanoresonadores es la base de tres áreas de investigación actuales:plasmónica refractaria, fotovoltaica orgánica, y memoria óptica de campo cercano. Todos ellos están en desarrollo en el Laboratorio de Nano Óptica de KFU dirigido por el Profesor Asociado Sergey Kharintsev.

Gracias a la localización por subdifracción y la mejora del campo de la luz, Las tecnologías de detección de una sola molécula están surgiendo rápidamente. El equipo del Dr. Kharintsev ha utilizado este enfoque para la grabación óptica de campo cercano. Su investigación apareció en Nanoescala en noviembre de 2016. Los autores propusieron un nuevo principio de almacenamiento óptico basado en el efecto de dispersión Raman mejorado en la punta.

La localización de la luz láser es proporcionada por una nanoantena óptica que es iluminada por un rayo láser enfocado con polarización radial y azimutal. Este enfoque se basa en la anisotropía óptica de películas de polímeros azo-colorantes, como se informa en Fotónica ACS . Los colorantes azoicos están orientados perpendicularmente a la dirección de polarización bajo luz polarizada. Esto ha demostrado ser un logro complicado porque la polarización de campo cercano depende de la geometría y el material de la antena óptica.

El cambio entre polarización radial y azimutal permite el registro de información óptica en la banda de absorción de colorante azoico y la lectura más allá de esa banda. La velocidad de cambio depende de la movilidad local de los tintes en un entorno vítreo, un parámetro que depende críticamente del grosor de la película de polímero. El equipo planea crear un prototipo de memoria óptica orgánica de campo cercano de hasta 1 Pb / dm2 de densidad. Los avances en la tecnología de subdifracción estarán vinculados a los rayos láser con impulso orbital; tal investigación puede eventualmente aumentar la densidad de almacenamiento.

Los discos ópticos con capacidad de petabit cambiarán la eficiencia y la productividad de los servicios en la nube y los centros de datos e interrumpirán el mercado global de almacenamiento. El desarrollo de dicho almacenamiento está vinculado con energía independiente, Tecnologías de memoria de alta velocidad que tienen como objetivo unir las ventajas de la memoria de acceso aleatorio y la memoria de archivo. Tipos de memoria alternativos, como la memoria cuántica, memoria de par de transferencia de giro, memristores, y memoria ferroeléctrica, todavía están lejos de su uso práctico.