鑽石是一種很有前景的資料儲存資料，現在科學家們展示了一種新方法，可以將更多資料寫入鑽石，甚至寫入單個原子。這項技術繞過了物理限制，用不同顏色的光將資料寫入相同的點。作為一種資料儲存介質，鑽石具有巨大的潛力–最近的研發成果已經生產出2 吋（5 公分）的鑽石晶片，可以儲存相當於10 億張藍光光碟的資料。

有趣的是，它的工作原理不是將數據寫入鑽石本身，而是寫入材料中微小的氮缺陷。這些缺陷可以吸收光線，因此被稱為”色彩中心”。

通常，光學儲存技術在寫入資料的精細程度上有一個硬性限制–畢竟，雷射光束能聚焦到的最小直徑是有限制的。這個直徑被稱為衍射極限，與所使用的光波長成比例。

這項研究的合著者湯姆-德洛德（Tom Delord）說：”不能用這樣的光束來寫入分辨率小於衍射極限的數據，因為如果將光束的位移小於衍射極限，就會影響已經寫入的數據。因此，通常情況下，光學記憶體通過縮短波長（轉向藍色）來增加存儲容量，這就是我們擁有’藍光’技術的原因。”

但在這項新研究中，紐約市立大學（CUNY）的研究人員找到了繞過繞射限制的方法。訣竅在於使用不同波長的光將資料寫入距離比衍射極限更近的顏色中心–例如，可能無法將兩個”綠色”並排放在一起，但如果交替使用綠、紅、藍三種顏色，理論上你可以在一個區域內儲存比使用單一顏色多三倍的資料。

德洛德說：”我們所做的就是利用窄帶雷射和低溫條件，非常精確地控制這些顏色中心的電荷。這種新方法使我們能夠在比以前更精細的水平上寫入和讀取微小的資料位，甚至精確到單一原子。”

在測試中，研究小組證明，該技術可在同一位置以不同頻率刻印12 張不同的影像，資料密度達到每平方英吋（6.4 平方公分）25 GB。相較之下，標準的單層藍光光碟整個表面的容量也就這麼多。作為額外的獎勵，這項技術是可逆的，因此資料基本上可以根據需要多次寫入、擦除和重寫。

研究小組表示，透過進一步的工作，這項技術可以應用於其他材料，並有望在室溫而非低溫條件下實現。

這項研究發表在《自然-奈米技術》雜誌。