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En Nature Communications  , muestran cómo se desarrolló una nueva técnica para que la capacidad de datos de un DVD aumente de 4,7 gigabytes hasta un petabyte (1000 terabytes). Esto es el equivalente de 10,6 años de comprimido de vídeo de alta definición o 50000 películas completas de alta definición.

La operación de almacenamiento óptico de datos es bastante simple. Cuando se graba un CD, por ejemplo, la información se transforma en cadenas de dígitos binarios (0 y 1, también llamados bits). Cada bit es grabado con un láser de «quemado» en el disco, utilizando un único haz de luz, en forma de puntos.

La capacidad de almacenamiento de los discos ópticos está limitada principalmente por las dimensiones físicas de los puntos. Pero como hay un límite para el tamaño del disco, así como el tamaño de los puntos, muchos métodos actuales de almacenamiento de datos, tales como los DVD y discos Blu-ray, siguen teniendo una densidad de almacenamiento de bajo nivel.

Para evitar esto, han tenido que mirar a las leyes fundamentales de la luz.

Circunnavegando límite de Abbe

En 1873, el físico alemán Ernst Abbe publicó una ley que limita el ancho de haces de luz. Sobre la base de esta ley, el diámetro de un punto de luz, que se obtiene al enfocar un haz de luz a través de una lente, no puede ser inferior a la mitad de su longitud de onda – alrededor de 500 nanómetros (a sólo 500 000 millonésimas de metro) de la luz visible.

Y si bien esta ley juega un papel muy importante en la microscopía óptica moderna, sino que también crea una barrera para todos los esfuerzos de los investigadores para producir  puntos sumamente pequeños – en la región del nanómetro – para utilizar como bits binarios.

En el estudio, muestran cómo romper este límite fundamental mediante el uso de un método de dos haces de luz, con diferentes colores, para la grabación en discos en lugar del método de luz convencional de uno solo.

Ambas luces deben cumplir con la ley de Abbe, por lo que no pueden producir puntos más pequeños de forma individual. Pero  se dan a los dos haces diferentes funciones:

• El primer haz (rojo) tiene una forma redonda, y se utiliza para activar la grabación. Lo llamamos el haz de escritura
• El segundo haz de – la forma de rosquilla púrpura – desempeña una función anti-grabación, la inhibición de la función del haz de escritura

Los dos haces se superponen a continuación. A medida que el segundo haz de cancelado a cabo la primera en su anillo de rosquilla, el proceso de grabación es fuertemente confinado en el centro del haz de escritura.

Esta nueva técnica produce un punto focal efectiva de nueve nanómetros – o diezmilésima el diámetro de un cabello humano.

Fuente: THE CONVERSATION