原子级存储器——毫米晶体可承载TB级数据

行业背景：在信息爆炸的时代，数据存储的需求正以前所未有的速度增长。当前，全球存储巨头如三星、西部数据等正加速布局新型非易失存储技术，不过传统硬盘和固态硬盘虽然在容量和性能上不断进步，但在体积与容量之间始终存在难以跨越的鸿沟，因此近年来，高密度存储技术成为学界与产业界焦点。
而在2025年初，美国芝加哥大学的研究团队宣布了一项里程碑式成果——他们成功在仅一毫米大小的氧化钇晶体立方体内实现了数TB数据存储。
技术思路：该突破的核心在于利用晶体中的单原子缺陷作为二进制存储单元。研究团队采用镨掺杂的氧化钇基质，通过紫外激光精准激活镨离子，使其释放电子形成带电缺陷(代表“1”)或保持未带电缺陷(代表“0”)，通过调控这些缺陷的电荷状态，就能实现高效的二进制存储系统。
该方法通过低强度光激发与光学刺激发光技术实现数据读写，不仅规避了传统方式的物理写入限制，更凭借稀土材料的稳定性，理论上可支持可重复擦写的PB级存储密度。
图1：氧化钇晶体立方体(图片来源：芝加哥大学)
未来应用：原子级存储器有望率先应用于对空间敏感且需超大容量的场景，如深空探测器的数据舱、医疗植入式设备的长期监测模块、或边缘计算节点的微型数据库。此外，其抗干扰性强、能耗低的特性，使之在物联网终端、人工智能模型分布式存储等新兴领域潜力显著。
技术突破性：★★★★☆商业化进展：★★☆☆☆