Pozrite si
Dvojpalcové diamantové platničky pomenované Kenzan Diamond by mohli uložiť dáta o ekvivalentnej veľkosti miliardy Blu-Ray diskov.
Japonskí odborníci zo Saga Univerzity a zo spoločnosti Adamant Namiki Precision Jewelery Co. vyvinuli novú metódu na výrobu 5 centimetrových plátkov z diamantu, ktoré by sa dali použiť ako kvantová pamäť. Mimoriadne vysoká čistota diamantu umožňuje uchovávať ohromujúce množstvo údajov – ekvivalent jednej miliardy diskov Blu-Ray, alebo 25 exabytov (EB).
1 exabyte = 1 000 000 TB = 1018 bytov.
Diamant je jedným z najsľubnejších materiálov pre praktické kvantové počítačové systémy vrátane pamätí. Takzvané NV (nitrogen-vacancy) defekty, ktoré vzniknú nahradením dvoch atómov uhlíka v kryštálovej mriežke diamantu dusíkom a prázdným miestom, sa dajú použiť na ukladanie údajov vo forme supravodivých kvantových bitov (qubitov). Ale priveľa dusíka v diamante narúša jeho schopnosti kvantového ukladania.
Vedci museli urobiť kompromis – vytvoriť buď veľké diamantové plátky s príliš veľkým množstvom dusíka, alebo ultračisté diamantové plátky, ktoré sú príliš malé na to, aby sa dali použiť na ukladanie veľkého objemu údajov.
Teraz však výskumníci z Univerzity Saga a japonskej spoločnosti Adamant Namiki Precision Jewellery Co. vyvinuli novú metódu výroby diamantových plátkov s ultra vysokou čistotou, ktoré sú dostatočne veľké na praktické použitie.
Výsledné diamantové plátky s priemerom cca 5 cm majú takú obrovskú hustotu dát, že teoreticky dokážu uložiť ekvivalent miliardy Blu-Ray diskov. Ak jeden (jednovrstvový) disk Blu-Ray dokáže uložiť až 25 GB, znamenalo by to, že takýto diamantový plátok, ktorý spoločnosť nazvala Kenzan Diamond, by mal byť schopný uložiť neuveriteľných 25 exabajtov (EB) dát.
Kľúčom úspechu je, že Kenzan Diamond sú neuveriteľne čisté, s koncentráciou dusíka menej ako tri častice na miliardu (3 ppb, parts per billion). Údajne ide o najväčšie plátky s touto úrovňou čistoty. Doteraz sa ich darilo vyrábať o veľkosti maximálne 4 mm2.
Na dosiahnutie tohto cieľa bola potrebná nová technológia výroby. Diamantové doštičky sa bežne vyrábajú pestovaním kryštálov na plochom substráte. Problém je, že diamant môže pri zaťažení prasknúť, čo znižuje jeho kvalitu. Nová technológia namiesto plochého podkladu používa zafírový substrát s vrstvou irídia v tvare schodiska, na ktorom je možné vytvoriť oveľa väčšie disky bez toho, aby boli náchylné k prasklinám.
Výskum vyzerá nádejne a tím dúfa, že takéto diamantové plátky bude možné komerčne vyrábať už v roku 2023. Zároveň výskumníci pracujú na zdvojnásobení priemeru doštičiek Kenzan Diamond na 10 cm. Výskum bude prezentovaný na májovej Medzinárodnej konferencii o technológii výroby kompozitných polovodičov.