O.S.E.L. - Dvoupalcový diamantový disk pojme data z miliardy Blue-Ray disků
 Dvoupalcový diamantový disk pojme data z miliardy Blue-Ray disků
Nová metoda výroby ultra čistých diamantových disků s NV defekty umožnila vznik mnohem větších disků tohoto typu, než bylo doposud možné. Na jeden takový disk je teoreticky možné uložit až 25 EB dat. Na trhu by prý disky „Kenzan Diamond“ měly být už příští rok, tak uvidíme.

Nový diamantový disk v porovnání s doposud největším „diskem“ tohoto typu (vlevo dole). Kredit: Saga University.
Nový diamantový disk v porovnání s doposud největším „diskem“ tohoto typu (vlevo dole). Kredit: Saga University.

Diamant je nejen drahokam a nesmírně odolný minerál, ale také velmi slibný materiál pro praktické kvantové výpočetní systémy, včetně pamětí. Velkou pozornost si získaly především takzvané NV (nitrogen-vacancy) defekty, které vzniknou nahrazením dvou uhlíků v krystalové mřížce diamantu dusíkem a prázdným místem. Tyto defekty mohou být využity k ukládání supravodivých qubitů. Pokud ale diamant obsahuje těchto defektů příliš, ohrožuje to jeho integritu.

 

Logo. Kredit: Saga University.
Logo. Kredit: Saga University.

Jde o trade-off situaci, kdy je obtížné vytvořit velký diamantový disk, co by pojmul velké množství dat. Odborníci japonské Saga Univerzity a japonské společnosti Adamant Namiki Precision Jewelery Co. tento trade-off obešli tím, že vyvinuli novou metodu pro výrobu ultra čistých diamantových disků, které obsahují přiměřené množství dusíku a jsou zároveň natolik velké, že mohou mít praktické využití.

 

Barvy Saga University jsou modrofialová a modrozelená. Modrá je barva oblohy v Sáze, zelená je barva rýžových polí v kombinaci s barvami straky. Straka má černé a bílé peří a její křídla a ocas září zeleně, modře a fialově s kovovým leskem. Kredit: Saga University.
Barvy Saga University jsou modrofialová a modrozelená. Modrá je barva oblohy v Sáze, zelená je barva rýžových polí v kombinaci s barvami straky. Straka má černé a bílé peří a její křídla a ocas září zeleně, modře a fialově s kovovým leskem. Kredit: Saga University.

Díky tomuto postupu vyrobili diamantové disky o průměru 5 centimetrů, jejichž struktura jim teoreticky umožňuje pojmout tolik dat, že to odpovídá 1 miliardě Blue Rady disků. Jeden Blue Ray s jednou vrstvou pojme až 25 GB dat, z čehož plyne, že na zmíněný diamantový disk by bylo možné uložit až 25 EB dat. Tvůrci tento disk označují jako „Kenzan Diamond“.

 

Klíčem k úspěchu v tomto případě bylo, že v novém diamantovém disku je koncentrace atomů dusíku nižší než 3 ppb (parts per billion), díky čemuž jsou výjimečně čisté.

Logo. Kredit: Adamant Namiki.
Logo. Kredit: Adamant Namiki.

Jde o doposud největší disk s touto úrovní čistoty, která je potřebná pro kvantové aplikace. Předešlé největší takto čisté diamantové disky měly plochu maximálně 4 milimetry čtvereční. Zásadní podle tvůrců byla změna substrátu, na němž disk „roste“. Namísto plochého podkladu používají safírový substrát s vrstvou iridia ve tvaru schodiště, na němž lze vytvořit mnohem větší disky, aniž by byly náchylné k prasklinám.

 

Zároveň nejde o žádnou technologii daleké budoucnosti. Tým věří, že tyto disky dostane na trh již v příštím roce (2023), i když větší uplatnění naleznou zřejmě až ve kvantových výpočetních systémech, například v podobě pamětí. Mezitím pracují na ještě větších diamantových discích, které by měly mít průměr 10 cm.

 

Literatura

New Atlas 27. 4. 2022.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:28.04.2022