이제는 단지 밀리미터 크기의 작은 재료 큐브 안에 테라바이트(terabytes)급 비트를 담을 수 있습니다.
치카고 대학교(University of Chicago)의 프리츠커 분자 공학대학(Pritzker School of Molecular Engineering) 연구진은 이달 초, 원자 크기의 결정 결함(crystal defects)을 활용하여 비트(ones and zeroes)를 구현하는 기술을 시연했습니다. 이 기술을 통해 "단 1mm 크기의 작은 재료 큐브 안에 테라바이트 단위의 비트를 초고밀도로 저장"하는 것이 가능하다고 EENewsEurope과의 인터뷰에서 밝혀졌습니다.
이 언급은 UChicago PME의 조교수이자 연구실 책임자인 티안 중(Tian Zhong)으로부터 나온 것입니다. 그는 또한 "저희가 전하를 띤 원자 결함 틈('1')과 전하를 띠지 않은 틈('0')을 만든 이 밀리미터 큐브 내부에 원자를 기반으로 하는 약 10억 개의 메모리, 즉 고전적인 메모리 구조가 존재함을 입증했다"고 설명했습니다.
이 기술의 작동 원리에 대한 보다 상세한 설명을 제공하며, 해당 연구 논문의 박사후 연구원 겸 제1 저자인 레오나르도 프랑사(Leonardo França)는 다음과 같이 말했습니다. "저희는 방사선 선량 측정학에 응용된 고체 물리학과 양자 역학 분야에서 활발하게 연구하는 연구 그룹의 방법론을 통합하는 방법을 찾아냈습니다. 물론 저희 연구 자체가 순수하게 양자 영역에만 속하는 것은 아닙니다. 양자 시스템 연구 인력에 대한 수요가 있는 반면, 전통적인 비휘발성 메모리의 저장 용량 개선에 대한 수요 또한 존재합니다. 저희의 연구는 바로 이 양자 데이터 저장과 광학 데이터 저장의 교차점에서 기반을 두고 있습니다."
초고밀도 차세대 데이터 저장의 핵심은 비틀린 2차원 물질에서 발견된 새로운 자기 상태일 수 있다.
즉, 본 연구는 두 가지 핵심 출처에서 파생되었습니다. 첫째는 병원이나 입자 가속기 등에서 사람이 얼마나 많은 방사선에 노출되는지 측정하는 기존의 방사선 선량계입니다. 둘째는 이미 전통적인 비트 대신 큐비트(qubits)를 저장하는 양자 저장 연구 분야로, 이 연구에서도 큐비트 생성을 위해 결정 결함이 사용되고 있습니다. 그러나 기존의 방법론들은 이러한 결함에 전하를 적용하는 과정이 포함되는 경우는 드뭅니다.
저희는 이전에 비전통적인 매체에서의 고밀도 저장 노력에 대해서도 다룬 바 있습니다. 이 이야기와 가장 직접적으로 관련 있는 것은 단 5인치 정사각형 면적에 360테라바이트를 달성할 수 있는 능력을 홍보하는 "5D 메모리 결정"입니다. 하지만 1mm 큐브 안에 최소 2~3테라바이트가 담길 수 있다는 점, 그리고 5인치 면적이 그 크기의 약 127배라는 점을 고려할 때, 이들 저장 결정은 현 연구와 비교해도 손색이 없거나 오히려 더 나은 성능을 보일 것으로 예상됩니다. 다만, 단일 밀리미터 큐브 안에 정확히 몇 "테라바이트"가 들어가는지에 대한 명확한 수치는 제공되지 않았습니다.