Des chercheurs ont mis au point une méthode efficace et fiable pour stocker des données dans du diamant, un matériau connu pour sa robustesse et sa stabilité. Détaillée dans la revue Nature Photonics, cette technique permet non seulement d’obtenir une densité de stockage exceptionnelle, mais aussi une capacité unique à préserver les informations sur des millions d’années.
À une époque où le volume de données numériques augmente de façon exponentielle, la nécessité de solutions de stockage durables et efficaces n’a jamais été aussi pressante. Les technologies actuelles, telles que les disques durs magnétiques et les disques SSD, bien qu’omniprésents, montrent leurs limites. Les disques durs, par exemple, sont vulnérables à la perte de données si leurs propriétés magnétiques se dégradent. De plus, la demande énergétique croissante pour le stockage des données est préoccupante.
C’est dans ce contexte que des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Chine à Hefei, se mobilisent pour imaginer et concevoir des alternatives qui visent à combiner durabilité et efficacité énergétique. Ces solutions doivent aussi offrir des capacités de stockage augmentées et des vitesses de traitement élevées. Une de leurs idées les plus innovantes repose sur l’utilisation du diamant, un matériau prisé pour sa durabilité et sa capacité à interagir avec la lumière.
Les défauts de Frenkel : un microcosme de stockage
Dans le cadre d’une expérimentation, les chercheurs ont utilisé de minuscules fragments de diamant, soumis à des impulsions laser ultrarapides de 1 femtoseconde (soit 0,000 000 000 000 001 seconde) par impulsion. Cette méthode vise à créer des « défauts de Frenkel » — des vacuoles formées par le déplacement d’un atome de carbone. Ces défauts servent d’unités de stockage d’information.
Ces vacuoles se distinguent par leur remarquable stabilité structurelle, même sous des températures élevées, et une résistance notable au photoblanchiment, ce qui permet des lectures fréquentes et prolongées. L’interaction complexe entre le laser et le substrat de diamant permet de réduire la taille de chaque vacuole à moins de 69 nanomètres, augmentant ainsi considérablement la densité de stockage.
Un record de densité et une longévité inégalée
Les scientifiques annoncent une densité de stockage impressionnante de 14,8 térabits par centimètre cube. Outre cette capacité phénoménale, le système promet une longévité exceptionnelle, potentiellement des millions d’années, bien que cette estimation repose sur des simulations. « Une fois les structures de stockage stabilisées grâce à un traitement thermique, le diamant offre une durabilité incomparable sans nécessiter de maintenance », précise Ya Wang, l’un des auteurs de l’étude, au New Scientist.
Pour valider son système, l’équipe a stocké des images emblématiques, comme le « Chat au poisson rouge » de Henri Matisse, ou la célèbre séquence de photographies d’Eadweard Muybridge de 1878. En modifiant la structure atomique du diamant pour reproduire les variations lumineuses de chaque pixel, ils ont démontré une efficacité de stockage remarquable, avec un taux d’erreur inférieur à 1 %. Malgré ses promesses, cette technologie n’est pas sans défis pour une mise en œuvre à grande échelle, notamment en raison de son coût élevé et de la complexité des équipements nécessaires à sa production.