Une percée dans le domaine du stockage quantique pourrait permettre de multiplier par 1000 la densité des données

Des scientifiques ont mis au point une nouvelle approche du stockage optique des données qui pourrait modifier la quantité de mémoire que nous pouvons intégrer, en utilisant la mécanique quantique et les éléments des terres rares. Une équipe de la Pritzker School of Molecular Engineering de l'université de Chicago et du laboratoire national d'Argonne a publié ses conclusions dans la revue Physical Review Research le 14 août.

Ils utilisent des cristaux d'oxyde de magnésium enrobés d'éléments de terres rares qui émettent des photons à des longueurs d'onde spécifiques. Pour stocker les données, ces photons se mêlent aux défauts quantiques, c'est-à-dire aux endroits vides du réseau cristallin où se trouvent des électrons non appariés. Ce système utilise le multiplexage des longueurs d'onde pour stocker davantage de données que le stockage optique classique, tel que les CD et les DVD, qui se heurtent à des limites en raison de la diffraction de la lumière.

Les défauts quantiques subissent un changement d'état de spin presque irréversible lorsqu'ils absorbent l'énergie des émetteurs de terres rares situés à proximité, ce qui stabilise les données pour un stockage à long terme. Les photons qu'ils émettent sont beaucoup plus petits par rapport aux longueurs d'onde de 500 à 1000 nanomètres utilisées dans les technologies de stockage optique actuelles, ce qui nous permet d'atteindre des densités de stockage jusqu'à 1000 fois supérieures à celles des solutions actuelles.

Mais même avec ce grand pas en avant, il reste encore un certain nombre de défis à relever avant de pouvoir commercialiser cette technologie. L'équipe doit déterminer la durée de ces états excités et la manière de récupérer les données. En outre, la technologie doit fonctionner de manière fiable à température ambiante, car de nombreux systèmes quantiques nécessitent des conditions super-froides proches du zéro absolu.

"La compréhension de ce processus de transfert d'énergie en champ proche constitue une première étape importante", a déclaré Swarnabha Chattaraj, chercheur postdoctoral au laboratoire national d'Argonne. Cette avancée pourrait déboucher sur des dispositifs de stockage optique à ultra-haute densité, mais il reste encore beaucoup de travail de développement avant qu'elle ne soit prête pour le prime time.