Científicos de la Universidad de Chicago han logrado un hito sorprendente: usar cristales para almacenar terabytes de datos digitales, de solo un milímetro de tamaño. Este avance ha sido posible gracias a la utilización de defectos de un solo átomo dentro del cristal para representar los estados binarios de almacenamiento de datos, es decir, los 1 y 0.
El concepto de defectos de cristal
Tradicionalmente, el almacenamiento de datos ha dependido de sistemas que alternan entre estados de «encendido» y «apagado». Sin embargo, el tamaño físico de los componentes que almacenan estos estados binarios ha limitado la cantidad de información que se puede empaquetar en un dispositivo.
Los investigadores de la Escuela de Ingeniería Molecular Pritzker de la Universidad de Chicago desarrollaron una manera de superar esta limitación, al demostrar cómo los átomos faltantes dentro de una estructura cristalina pueden usarse para almacenar terabytes de datos en un espacio no mayor que un milímetro.
La técnica de almacenamiento
Liderados por el profesor asistente Tian Zhong, el equipo de investigación introdujo iones de tierras raras en un cristal, específicamente iones de praseodimio en un cristal de óxido de itrio.
Este sistema de memoria se activa mediante un simple láser ultravioleta, que energiza los iones de tierras raras. Así, se genera la liberación de electrones. Estos electrones quedan atrapados en los defectos naturales del cristal. Al controlar el estado de carga de estos huecos, se crea un sistema binario.
De esta manera, un defecto cargado representa un «uno», y un defecto no cargado representa un «cero».
Aplicaciones y futuro
Este avance tiene el potencial de redefinir los límites del almacenamiento de datos. Así, se allana el camino para soluciones de almacenamiento ultra-compactas y de alta capacidad.
Aunque los defectos de cristal han sido explorados previamente en relación con la computación cuántica como posibles qubits, el equipo de la Universidad de Chicago ha ido un paso más allá, descubriendo cómo aprovecharlos para aplicaciones de memoria clásica.