光学存储技术新突破，CD有望重获新生

在数字化时代，CD和DVD已被流媒体和云存储取代，但科学家们可能找到了一种方法，通过大幅提升数据密度，让光盘存储再次变得重要。

芝加哥大学的研究人员与阿贡国家实验室合作，开发了一种新型光学存储技术，该技术通过将稀土元素原子的光转移到固体材料中的量子数亏损来存储数据。他们的研究成果发表在《物理评论研究》上。

研究团队旨在解决标准CD和DVD的光衍射限制问题。目前的光学存储技术由于读写激光波长的限制，数据密度有一个上限。研究人员提出通过使用稀土发射器材料，如氧化镁晶体，来绕过这个限制。这种方法称为波长复用，它允许每个发射器使用略微不同的光波长，理论上可以在同一存储空间内存储更多数据。

首先，研究人员需要解决物理问题，并构建一个概念验证模型。他们模拟了一个充满稀土原子的理论固体材料，这些原子能够吸收并重新发射光。模型显示，附近的量子数亏损能够捕获并存储返回的光。

一个重要的发现是，当量子数亏损吸收了附近原子的窄波长能量时，其自旋状态会翻转，并且一旦翻转，就很难恢复，这意味着这些量子数亏损可以长期存储数据。

尽管这是一个有希望的开始，但仍有一些关键问题需要解答。例如，确定那些激发状态的持续时间是至关重要的。科学家们提到了“超高密度”，但没有提供与当前光盘容量的具体对比数据。尽管存在挑战，研究人员对这一“巨大的第一步”感到兴奋。

当然，将这些研究成果转化为实际的商业存储产品可能需要多年的额外研究和开发。