Las palabras más populares de 2023 se publicaron recientemente, con AI Large Language Model (LLM) sin duda encabezando la lista. Como líder, ChatGPT también surgió como una de las palabras de moda internacional del año. Estas innovaciones disruptivas en IA se deben en gran medida al big data, que ha desempeñado un papel fundamental. Sin embargo, la IA ha presentado simultáneamente nuevas oportunidades y desafíos para el desarrollo de big data.

El almacenamiento de datos de alta capacidad es indispensable en la economía digital actual. Sin embargo, los principales dispositivos de almacenamiento, como las unidades de disco duro y los dispositivos flash semiconductores, enfrentan limitaciones en términos de rentabilidad, durabilidad y longevidad.

El almacenamiento óptico de datos ofrece una solución ecológica prometedora para un almacenamiento de datos rentable y a largo plazo. No obstante, el almacenamiento de datos ópticos encuentra una limitación fundamental en el espaciado de las características grabadas adyacentes, debido al límite de difracción óptica. Esta limitación física no sólo impide un mayor desarrollo de las máquinas de escritura láser directa, sino que también afecta a la microscopía óptica y a la tecnología de almacenamiento.

Romper la barrera limitada por la difracción es el principal desafío en el campo de la física, según los 125 problemas científicos de vanguardia publicados por Science en 2021. También se encuentra entre los siete avances tecnológicos previstos por Nature para 2024 y más allá.

Un equipo multidisciplinario dirigido por el profesor Min Gu de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Shanghai (USST) y el Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai (SIOM) de la Academia de Ciencias de China, ha superado con éxito este desafío.

Recientemente publicaron su último logro de investigación, titulado "Una memoria de disco óptico a nanoescala 3D con capacidad de petabit", en Nature. .

Por primera vez, los investigadores han demostrado que la capacidad de almacenamiento de datos ópticos puede alcanzar el nivel de petabit (Pb) extendiendo la arquitectura de grabación plana a tres dimensiones con cientos de capas, rompiendo así la barrera del límite de difracción óptica de los puntos grabados.

La capacidad de almacenamiento dentro del área de un disco del tamaño de un DVD puede alcanzar hasta el nivel Pb, equivalente a al menos 10.000 discos Blu-ray o 100 discos duros de alta capacidad.

La innovadora tecnología de memoria de disco óptico tridimensional a nanoescala con capacidad de petabit es revolucionaria. El conjunto de datos detrás de GPT, que incluye 5.800 millones de páginas web indexadas y ocupa alrededor de 56 Pb de texto, normalmente requeriría un área de juegos con discos duros para su almacenamiento.

Sin embargo, la memoria de disco óptico tridimensional a nanoescala puede reducir este espacio al tamaño de una computadora de escritorio, reduciendo significativamente los costos. Además, el consumo de energía de la memoria de disco óptico a nanoescala es varios órdenes de magnitud menor que el de los métodos tradicionales, y su vida útil puede alcanzar entre 50 y 100 años.

En 2013, el profesor Min Gu y su equipo de investigación lograron una tecnología de escritura láser directa de 9 nanómetros basada en escritura de doble haz. El científico alemán, el profesor Stefan W. Hell, ganó el Premio Nobel de Química 2014 por la invención de la tecnología de imágenes microscópicas de superresolución de doble haz.

La tecnología de memoria de disco óptico a nanoescala tridimensional publicada en Nature rompe con éxito la barrera limitada por la difracción para la escritura y lectura ópticas, marcando el comienzo de una nueva era para la economía digital de big data.

Más información: Miao Zhao et al, Una memoria de disco óptico a nanoescala 3D con capacidad de petabit, Naturaleza (2024). DOI:10.1038/s41586-023-06980-y

Información de la revista: Ciencia , Naturaleza

Proporcionado por la Universidad de Shanghai para la Ciencia y la Tecnología