A história da civilização é realmente um conto de armazenamento de dados. Criamos uma lista interminável de soluções para transmitir cultura e conhecimento - desde pinturas rupestres a discos rígidos. Mas cada solução é imperfeita: os livros podem queimar (embora tenhamos aprendido a decodificar alguns pergaminhos carbonizados), os monumentos vão embora e até mesmo a fita magnética ou os discos acabarão por falhar. Embora os DVDs pareçam uma solução duradoura, eles não são. E eles podem conter apenas alguns terabytes de informação, mas a tecnologia mundial produz exabytes e zettabytes de dados todos os anos.
Essa é a razão pela qual os pesquisadores estão olhando para a segunda (possivelmente terceira) substância natural mais dura do mundo para conter todas as nossas informações: diamantes. Dados codificados em diamantes não só durariam um período indefinido de tempo, um pequeno diamante com metade do tamanho do grão de arroz poderia conter 100 DVDs, os pesquisadores Siddharth Dhomkar e Jacob Henshaw do City College de Nova York escrevem no The Conversation . No futuro, isso poderia saltar para o equivalente a um milhão de DVDs.
E o conceito não é apenas uma ideia. Dhomkar e Henshaw recentemente codificaram os dados de duas imagens, retratos dos físicos Albert Einstein e Erwin Schrödinger em um diamante. O processo de gravar os dados é altamente complexo, mas é baseado no sistema binário muito simples, que usa apenas dois dígitos, um e zero, para representar informações.
O sistema usa defeitos diminutos na estrutura de cristal do diamante, que pode ser encontrada até mesmo nas gemas mais visualmente perfeitas. Essas imperfeições ocasionalmente criam vazios na estrutura em que um átomo de carbono deve se sentar. Átomos de nitrogênio também ocasionalmente entram na estrutura. Quando um átomo de nitrogênio está posicionado próximo a esse átomo de carbono ausente, ocorre a chamada vacância de nitrogênio (NV), que frequentemente retém elétrons. Dhomkar usa essas vacinas de nitrogênio como substituto dos binários e zeros. Se a vaga tiver um elétron no lugar, é uma; se está vazio, é um zero. Usando um pulso de laser verde, os pesquisadores podem capturar um elétron no NV. Um pulso laser vermelho pode disparar um elétron de uma NV, permitindo que os pesquisadores escrevam código binário dentro da estrutura de diamante. Eles descreveram recentemente o processo na revista Science Advances.
Retratos de Albert Einstein e Erwin Schrödinger codificados em um diamante (Siddharth Dhomkar e Carlos A. Meriles) “Não há como você mudar isso. Ele ficará lá para sempre ”, diz Dhomkar a Joanna Klein no The New York Times . Isto é, desde que não seja exposto à luz, o que trará os dados.
Em seus experimentos, Dhomkar e Henshaw usaram um diamante fabricado industrialmente de US $ 150 para que pudessem controlar a quantidade de vacinas de nitrogênio na gema. Embora o método atual de codificar dados seja semelhante ao modo como os DVDs armazenam informações em duas dimensões, de acordo com um comunicado de imprensa, o diamante também tem o potencial de armazenamento em 3D, proporcionando uma capacidade de armazenamento ainda maior. E a contabilização do estado de spin dos elétrons poderia ajudar a incluir ainda mais informações nos diamantes.
“Este trabalho de prova de princípio mostra que nossa técnica é competitiva com a tecnologia de armazenamento de dados existente em alguns aspectos, e até supera a tecnologia moderna em termos de regravabilidade”, diz Henshaw no release. "Você pode cobrar e descarregar esses defeitos um número praticamente ilimitado de vezes sem alterar a qualidade do material."
É claro que ainda há muito trabalho a ser feito antes que os consumidores ou departamentos de TI comecem a instalar unidades diamantadas, mas a tecnologia ou algo similarmente poderoso - como o armazenamento de DNA - é necessário para acompanhar o crescente tsunami de informações do mundo.
