El avance del almacenamiento cuántico podría permitir una densidad de datos 1000 veces mayor

Los científicos han desarrollado un nuevo enfoque para el almacenamiento óptico de datos que podría cambiar la cantidad de memoria que podemos meter, utilizando la mecánica cuántica y elementos de tierras raras. Un equipo de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago y del Laboratorio Nacional Argonne publicó sus hallazgos en Physical Review Research el 14 de agosto.

Utilizan cristales de óxido de magnesio incrustados con elementos de tierras raras que escupen fotones a longitudes de onda específicas. Para almacenar los datos, estos fotones se entremezclan con defectos cuánticos -puntos vacíos en la red cristalina con electrones no apareados-. Este sistema utiliza la multiplexación de longitudes de onda para empaquetar más datos que el almacenamiento óptico normal, como los CD y DVD que alcanzan límites debido a la difracción de la luz.

Los defectos cuánticos experimentan un cambio de estado de espín casi irreversible cuando absorben energía de emisores de tierras raras cercanos, estabilizando los datos para su almacenamiento a largo plazo. Los fotones que emiten son mucho más pequeños en comparación con las longitudes de onda de 500-1.000 nanómetros utilizadas en la tecnología actual de almacenamiento óptico, por lo que podemos alcanzar densidades de almacenamiento hasta 1.000 veces superiores a las soluciones actuales.

Pero incluso con este gran paso adelante, aún quedan un montón de retos antes de que pueda llegar al mercado. El equipo tiene que determinar cuánto duran estos estados de excitación y cómo recuperar los datos. Además, la tecnología tiene que funcionar de forma fiable a temperatura ambiente, ya que muchos sistemas cuánticos necesitan condiciones de superfrío cercanas al cero absoluto.

"Comprender este proceso de transferencia de energía de campo cercano es un primer paso enorme", afirma Swarnabha Chattaraj, investigadora postdoctoral del Laboratorio Nacional Argonne. Este avance podría conducir con el tiempo a dispositivos de almacenamiento óptico de ultra alta densidad, pero aún queda mucho trabajo de desarrollo por delante antes de que esté listo para el prime time.