توسعه ویفرهایی از جنس الماس با قابلیت ذخیره‌سازی اطلاعات 1 میلیارد دیسک بلوری

محققان ژاپنی روش جدیدی برای تولید انبوه ویفرهای 5 سانتی‌متری از جنس الماس ابداع کرده‌اند که می‌تواند برای حافظه کوانتومی استفاده شود. خلوص بسیار زیاد الماس مورد استفاده در این روش، باعث می‌شود تا حجم شگفت‌انگیزی از داده‌ها (معادل یک میلیارد دیسک بلوری) را بتوان روی آن ذخیره کرد.

تیم تحقیقاتی متشکل از شرکت ژاپنی Adamant Namiki Precision Jewel Co و محققان «دانشگاه ساگا» در کیوشو، این ویفرها را توسعه‌ داده‌اند که بطور تئوری می‌توانند اطلاعات 1 میلیارد دیسک بلوری را ذخیره کنند. به طور دقیق‌تر، یک دیسک Blu-Ray می‌تواند تا 25 گیگابایت داده را ذخیره‌سازی کند که با این وجود، ویفر ژاپنی‌ها که «Kenzan Diamond» نام گرفته، باید بتواند 25 اگزابایت (EB) داده را ذخیره کند.

خلوص و استقامت بالای الماس در این روش

نکته مهم روش ابداع شده توسط دانشمندان این است که الماس‌های مورد استفاده در این آن، دارای غلظت نیتروژن کمتر از سه بخش در میلیارد (ppb) است که با این وجود، می‌توان گفت خلوص فوق‌العاده بالایی دارد. از الماس همیشه به عنوان یکی از مطمئن‌ترین مواد برای سیستم‌های محاسباتی کوانتومی مانند حافظه‌ها یاد شده است. با این حال، وجود نیتروژن بیش از اندازه در یک الماس، قابلیت‌های ذخیره‌سازی آن را مختل می‌کند. به گفته محققان، تاکنون هیچ ویفر دیگری با این اندازه و چنین درجه خلوصی ساخته نشده است.

در فرآیند جدید همچنین از یک تغییر نسبتا ساده دیگری نیز استفاده شده است. سطح زیرلایه این ویفرها به شکل پله‌هایی ساخته شده که فشار را به صورت افقی در سطح آن پخش می‌کند و این امر از ترک خوردن آن جلوگیری می‌کند. با این وجود، محققان می‌توانند ویفرهای الماسی بزرگتر با خلوص بالاتری بسازند.

آن‌ها امیدوارند تا ویفرهای الماسی Kenzan Diamond را در سال 2023 به بازار عرضه کنند و تا آن زمان روی دو برابر کردن قطر آن تا 10 سانتی‌متر تلاش خواهند کرد.