La historia de la civilización es realmente una historia de almacenamiento de datos. Hemos creado una lista interminable de soluciones para transmitir la cultura y el conocimiento, desde pinturas rupestres hasta discos duros. Pero cada solución es imperfecta: los libros pueden quemarse (aunque hemos aprendido a decodificar algunos rollos carbonizados), los monumentos se desgastan e incluso la cinta magnética o los discos eventualmente fallarán. Si bien los DVD parecen una solución duradera, no lo son. Y solo pueden contener unos pocos terabytes de información, pero la tecnología mundial produce exabytes y zettabytes de datos cada año.
Esa es la razón por la cual los investigadores están buscando la segunda (posiblemente tercera) sustancia natural más dura en la tierra para contener toda nuestra información: los diamantes. Los datos codificados en diamantes no solo durarían una cantidad indefinida de tiempo, un pequeño diamante de la mitad del tamaño del grano de arroz podría contener la cantidad de 100 DVD, escribieron los investigadores Siddharth Dhomkar y Jacob Henshaw del City College de Nueva York en The Conversation . En el futuro, esto podría saltar al equivalente de un millón de DVD.
Y el concepto no es solo una idea. Dhomkar y Henshaw recientemente codificaron los datos de dos imágenes, retratos de los físicos Albert Einstein y Erwin Schrödinger en un diamante. El proceso de escribir los datos es muy complejo, pero se basa en un sistema binario muy simple, que usa solo dos dígitos, uno y cero, para representar la información.
El sistema utiliza defectos diminutos en la estructura cristalina del diamante, que se puede encontrar incluso en las gemas más visualmente perfectas. Estas imperfecciones ocasionalmente crean vacíos en la estructura donde se supone que se sienta un átomo de carbono. Los átomos de nitrógeno también ocasionalmente se deslizan dentro de la estructura. Cuando un átomo de nitrógeno se coloca junto a este átomo de carbono faltante, se produce una llamada vacante de nitrógeno (NV), que a menudo atrapa electrones. Dhomkar utiliza estas vacantes de nitrógeno como un sustituto de los binarios y ceros. Si la vacante tiene un electrón en su lugar, es uno; Si está vacío, es un cero. Usando un pulso láser verde, los investigadores pueden atrapar un electrón en el NV. Un pulso láser rojo puede extraer un electrón de un NV, lo que permite a los investigadores escribir código binario dentro de la estructura del diamante. Recientemente describieron el proceso en la revista Science Advances.
Retratos de Albert Einstein y Erwin Schrödinger codificados en un diamante (Siddharth Dhomkar y Carlos A. Meriles) “No hay forma de que puedas cambiarlo. Se quedará allí para siempre ”, le dice Dhomkar a Joanna Klein en The New York Times . Es decir, siempre que no esté expuesto a la luz, lo que codificará los datos.
En sus experimentos, Dhomkar y Henshaw usaron un diamante fabricado industrialmente de $ 150 para poder controlar la cantidad de vacantes de nitrógeno en la piedra preciosa. Si bien el método actual de codificación de datos es similar a la forma en que los DVD almacenan información en dos dimensiones, según un comunicado de prensa, el diamante también tiene el potencial de almacenamiento en 3D, lo que le brinda una capacidad de almacenamiento aún mayor. Y tener en cuenta el estado de rotación de los electrones podría ayudar a incluir aún más información en los diamantes.
"Esta prueba de trabajo principal muestra que nuestra técnica es competitiva con la tecnología de almacenamiento de datos existente en algunos aspectos, e incluso supera la tecnología moderna en términos de reescritura", dice Henshaw en el comunicado. "Puede cargar y descargar estos defectos un número prácticamente ilimitado de veces sin alterar la calidad del material".
Por supuesto, todavía hay mucho trabajo por hacer antes de que los consumidores o los departamentos de TI comiencen a instalar unidades de diamante, pero la tecnología o algo similar de gran alcance, como el almacenamiento de ADN, es necesaria para mantenerse al día con el creciente tsunami de información del mundo.
