保存資訊新管道-鑽石

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。

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