Mit Hilfe eines neuen optischen Verfahrens können Daten nun in fünf Dimensionen gespeichert und damit die Kapazität von optischen Speichermedien wie DVDs enorm gesteigert werden, berichten Forscher der Swinburne University of Technology in Melbourne. So soll eine mit der neuen Technik ausgestattete DVD rund 1,6 Terabyte aufnehmen können. Die physische Größe des Datenträgers bleibt indes unverändert.

Peter Zijlstra und Kollegen brachten winzige Goldstäbchen auf die rund ein Mikrometer messenden Speicherschichten ihres Datenträgers auf, um neben den drei Raumdimensionen auch die Schwingungsebene und die Wellenlänge der Strahlung zu berücksichtigen: Abhängig von ihrer Form und Ausrichtung absorbieren die Nanostrukturen nur Licht mit bestimmten Eigenschaften und bilden dann so genannte Oberflächenplasmonen, kollektive Oberflächenschwingungen, aus.

Auf diese Weise erreichten die Wissenschaftler einen Speicherdichte von 1,1 Terabit pro Kubikzentimeter – was einer Datenmenge von 125 000 Megabytes entspricht. Um die Daten aufzunehmen, nutzten sie Laserlicht mit Wellenlängen von 700, 840 beziehungsweise 980 Nanometern, wobei die Strahlung einmal horizontal und einmal vertikal polarisiert war. Zudem brachten sie die Bilder auf drei unterschiedliche Schichten auf. Der Auslesevorgang basiert dagegen auf der Photolumineszenz der Nanostäbchen, die zuvor mit Licht derselben Wellenlängen und Polarisationen angeregt worden waren, mit der sie auch beschrieben wurden.

Zijlstra und sein Team halten je nach Anwendung aber mehrere Aufnahme- und Auslesetechniken für möglich. Ihre Bit-für-Bit-Technik sei jedenfalls kompatibel mit existierenden Laufwerken und erlaube Schreibgeschwindigkeiten von bis zu einem Gigabit pro Sekunde. Innerhalb von fünf bis zehn Jahren soll der neue Datenträger auf den Markt kommen, hoffen die Forscher.

Bereits früher hatten Wissenschaftler erfolgreich Wellenlängen, Polarisation und Raumdimensionen in Multiplexverfahren ausgenutzt, doch war es bisher nicht gelungen alle in einer einzigen Technik zu vereinen und so die Speicherdichte um Größenordnungen zu erhöhen. Grund dafür waren vor allem ungeeignete Speichermedien. (mp)