草根影響力新視野 文:琪拉編譯 Photo Credit: Jedidja @ pixabay by CC0 Public Domain

如果你手指上有顆鑽石戒指,這顆鑽石可能有瑕疵。不過別責怪你的情人送有瑕疵的鑽石給你,下次你可以炫耀這顆鑽石的瑕疵處正儲存著最重要的資訊。

10/26日發表在Science Advances的一篇文章,報導鑽石可以成為長期儲存重要資訊的地方。現在,一個大約半顆米粒大,並且比一張紙還要薄的鑽石可以儲存一百張DVD容量的資訊。在未來,科學家可以藉由鑽石儲存重要資訊,保存期限與容量都比DVD還要可觀。

現代社會無論政府機關或民間團體、企業都苦於找不到儲存重要資訊的地方,因為人類無時時刻在創造資訊,無論是一張自拍的照片、信用卡簽帳單、或是在電腦螢幕面前打字,資訊無所不在。儲存資訊的地方除了生命之初的DNA,過去的磁條、全息攝影(Holograms),到鑽石。用鑽石來儲存資料並不是全新的概念。過去就有人想用鑽石來存放量子數據,有點像是電子傳輸。但是這裡講的不是如此,就只是儲存最原始的資料而已。

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先從一個原子大小的鑽石缺陷結構開始,這個缺陷也稱為氮空位中心(nitrogen-vacancy)。缺陷的產生是因為最早氮原子在碳的結構中走歪了。在氮原子旁刪掉碳原子會留下一個小空間,這個小空間正好來儲存重要的資料。

一群紐約市立大學的研究學者,便利用雷射光書寫出和讀取鑽石上的資訊。他們處理的方式有點像是用磁鐵吸引及排斥鐵粉。例如,他們想把愛因斯坦澳洲物理學家薛丁格的圖像複製在鑽石上時,科學家需要用綠色雷射光增加一條電子,及用紅色雷射光拿走一條電子。當他們需要讀取影像時,就像電腦在讀取0與1的語言一樣,不過他們讀到的不是數字,是一條條的光線,組合成一個個資訊。

當用光來讀取資訊時,概念不像是DVD。DVD像個平面拼圖,不過鑽石像是3D拼圖。鑽石有很多面,可以儲存資訊在不同層面上,像是一排排疊高的DVD。因為鑽石恆常久,功用也與硬碟不一樣。每次我們讀取或儲存資料時,硬碟就會磨損一次,經過五年到十年,硬碟的壽命也終了。但是這些事情在鑽石上不會發生,只要鑽石存在,它可以永久保存資訊。

不過有批評者認為用鑽石儲存資訊的成本太高,並且技術還不成熟。不過科學家認為現在人工鑽石的成本大約美金150元,並非太昂貴,並且缺陷越多的鑽石可以儲存資訊的地方越多。這樣的技術,指日可待。

參考資料:
If Diamonds Are Forever, Your Data Could Be, Too