Phim lưu trữ bằng hơi đầu tiên trên thế giới

Các nhà vật lý lượng tử tại Đại học Quốc gia Úc vừa phát triển một phương thức lưu trữ dữ liệu hoàn toàn mới, sử dụng môi trường hơi thay vì những vật liệu thể rắn quen thuộc. Nếu đĩa DVD hay đĩa Blu-ray giữ thông tin trên bề mặt vật liệu, công nghệ này đưa dữ liệu vào một đám hơi nguyên tử được kiểm soát bằng ánh sáng và từ trường. Thành tựu đánh dấu lần đầu tiên trên thế giới hình ảnh được lưu giữ, sau đó trình chiếu một cách đáng tin cậy trong môi trường hơi. Thí nghiệm tập trung vào hai ký tự đơn giản nhưng có ý nghĩa minh họa rõ ràng, gồm chữ cái “N” và chữ cái “T”. Các nhà nghiên cứu dùng tia laser cùng từ trường để lưu riêng biệt hình ảnh của từng chữ cái trong một thiết bị nhỏ dài 20cm. Thiết bị này được gọi là bộ nhớ GEM, viết tắt của cụm từ mô tả một hệ thống lưu trữ lượng tử bằng khí, chứa đầy hơi nguyên tử Rubidium. Bên trong bộ nhớ GEM, tia laser đóng vai trò đưa thông tin hình ảnh vào trạng thái lượng tử của các nguyên tử Rubidium. Từ trường hỗ trợ kiểm soát quá trình lưu trữ, giúp hai chữ cái được ghi nhận riêng biệt thay vì hòa lẫn thành một tín hiệu không thể phân biệt. Cách phối hợp ánh sáng với từ trường cho thấy dữ liệu không nhất thiết phải nằm trên đĩa, chip hoặc một vật rắn mới có thể được bảo toàn. Sau khi hoàn tất quá trình ghi, các nhà khoa học ấn một chiếc nút có chức năng đảo chiều từ trường bên trong thiết bị. Tác động này khiến những nguyên tử đang ở trạng thái hơi phát lại thông tin hình ảnh đã được lưu trước đó bằng phương pháp lượng tử. Hai chữ cái “N” và “T” xuất hiện trở lại, tạo nên màn trình diễn đặc biệt trong một không gian vốn không có màn hình thông thường. Tuy nhiên, hình ảnh không tồn tại lâu như một bộ phim được phát từ đĩa quang hoặc thiết bị lưu trữ kỹ thuật số hiện nay. Hai ký tự chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, tương đương một phần triệu giây, trước khi tín hiệu biến mất khỏi hệ thống. Khoảng thời gian ngắn này phản ánh cả tiềm năng lẫn những giới hạn kỹ thuật mà nhóm nghiên cứu phải tiếp tục xử lý. Quentin Glorieux, một trong các nhà nghiên cứu, cho biết nhóm muốn thay đổi cách lưu trữ và trình chiếu phim dựa trên công nghệ lượng tử. Mục tiêu ấy không chỉ nằm ở việc tạo ra một cách ghi hình lạ mắt, mà còn hướng tới khai thác những đặc tính riêng của vật lý lượng tử trong xử lý thông tin. Dù thí nghiệm mới trình diễn hai chữ cái, nguyên lý đằng sau nó mở ra cách suy nghĩ khác về nơi dữ liệu có thể được lưu giữ. Theo nhóm nghiên cứu, lưu trữ thông tin dưới dạng lượng tử có thể trở thành tiền đề cho sự ra đời của mạng Internet lượng tử. Một mạng như vậy sẽ cần những phương thức ghi, truyền và đọc thông tin phù hợp với các trạng thái lượng tử, thay vì chỉ dựa trên dữ liệu kỹ thuật số thông thường. Vì thế, bộ nhớ GEM có thể được xem như một bước thử nghiệm ban đầu trong hành trình tìm kiếm nền tảng cho công nghệ mạng tương lai. Dẫu vậy, phương thức này vẫn chưa sẵn sàng thay thế DVD, Blu-ray hoặc những hệ thống lưu trữ phổ biến trong đời sống. Hơi phân tử rất dễ phát tán, khiến thông tin bị suy giảm và hình ảnh có nguy cơ biến dạng hoặc hỏng trước khi được trình chiếu rõ ràng. Các nhà khoa học cần khắc phục vấn đề đó để công nghệ lưu trữ bằng hơi trở nên thực tế hơn, ổn định hơn và có thể tiến gần ứng dụng rộng rãi.