In un’economia digitale sempre più data-driven, la capacità di memorizzare grandi quantità di dati è diventata essenziale. Dispositivi di archiviazione come hard disk e memorie flash semiconduttrici presentano limiti in termini di costo, durabilità e longevità. La memoria ottica si propone come una soluzione verde e conveniente per lo stoccaggio di dati a lungo termine. Tuttavia, anche questa tecnologia si scontra con un limite fondamentale: il limite di diffrazione ottica, che impedisce di ridurre ulteriormente la distanza tra i dati registrati.
Superare il limite di diffrazione ottica è stato identificato come una delle principali sfide nel campo della fisica dalla rivista Science nel 2021. Anche la rivista Nature ha previsto che il superamento di questo ostacolo sarebbe stato una delle sette svolte tecnologiche del 2024 e oltre. Questo limite fisico ha rappresentato un freno allo sviluppo di tecnologie di scrittura laser diretta, alla microscopia ottica e alla tecnologia di memorizzazione.
Un team multidisciplinare guidato dal Professor Min Gu dell’Università di Shanghai per la Scienza e la Tecnologia (USST) e dall’Istituto di Ottica e Meccanica Fine di Shanghai (SIOM), dell’Accademia Cinese delle Scienze, ha raggiunto un traguardo storico superando questo limite. La loro ricerca, pubblicata su Nature con il titolo “A 3D nanoscale optical disk memory with petabit capacity”, ha dimostrato per la prima volta che è possibile raggiungere una capacità di memorizzazione dati a livello di petabit (Pb) estendendo l’architettura di registrazione piana a tre dimensioni con centinaia di strati.
La tecnologia di memoria ottica tridimensionale a nanoscala con capacità di petabit è rivoluzionaria. Il dataset dietro GPT, che comprende 5,8 miliardi di pagine web indicizzate e occupa circa 56Pb di testo, richiederebbe normalmente un’area estesa di hard disk per essere memorizzato. Tuttavia, la memoria ottica tridimensionale a nanoscala può ridurre questo spazio alle dimensioni di un computer desktop, riducendo notevolmente i costi. Inoltre, il consumo energetico di questa memoria è di diversi ordini di grandezza inferiore rispetto ai metodi tradizionali, e la sua durata può raggiungere i 50-100 anni.
Nel 2013, il Professor Min Gu e il suo team di ricerca avevano già raggiunto la tecnologia di scrittura laser diretta a 9 nanometri basata sulla scrittura a doppio fascio. Il Professor Stefan W. Hell, scienziato tedesco, ha vinto il Premio Nobel per la Chimica nel 2014 per l’invenzione della tecnologia di imaging microscopico a super-risoluzione a doppio fascio. La tecnologia di memoria ottica tridimensionale a nanoscala pubblicata su Nature ha superato con successo il limite di diffrazione per la scrittura e la lettura ottica, inaugurando una nuova era per l’economia digitale dei big data.
