Сегодня 06 октября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Квантовая механика помогла придумать оптическую память невообразимой плотности

Группа учёных из США смогла соединить квантово-механическую теорию и цифровую запись, проложив путь к потенциально сверхплотной оптической памяти. Запись осуществляется излучателями атомарного размера, встроенными в саму память, а ячейками для хранения информации выступают множественные дефекты в атомарной структуре памяти. Всё это замешано на управляемом изменении квантовых состояний дефектов, явив собой смесь классической и квантовой физики.

 Источник изображения: Giulia Galli

Источник изображения: Giulia Galli

Исследование и разработку моделей изучаемых явлений осуществили физики из Аргоннской национальной лаборатории министерства энергетики США и Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета. Сначала они провели моделирование и предсказали возможные результаты и лишь потом провели эксперименты. Проделанная учёными работа во многом новаторская. Ещё никто не изучал вопрос, как поведут себя дефекты в атомарной структуре твёрдых материалов, если по соседству с ними в нанометровой доступности расположатся излучатели энергии (фотонов). Фактически это физика в ближнем поле, которая непросто поддаётся изучению и, прежде всего, из-за возникновения разного рода квантовых эффектов.

«Мы разработали фундаментальные физические основы того, как передача энергии между дефектами может лежать в основе невероятно эффективного оптического метода хранения, — сказала Джулия Галли (Giulia Galli), профессор Чикагского университета и старший научный сотрудник Аргоннской национальной лаборатории. — Это исследование иллюстрирует важность изучения основных принципов и квантовомеханических теорий для освещения новых, зарождающихся технологий».

Если мы будет рассматривать, например, оптические диски, то минимально допустимое пятно для записи будет ограничено дифракционным пределом оптической системы и не сможет быть меньше длины волны записывающего лазера. Учёные предложили насытить материал атомами редкоземельных элементов, которые отличаются тем, что способны переизлучать падающий на них свет в более узком диапазоне и на других длинах волн. Тем самым можно создать материал с мириадами записывающих «лазеров» внутри, каждый из которых был бы размером с атом.

Точно также материал можно насытить ячейками для записи, в роли которых выступали бы дефекты в кристаллической структуре. При достаточном количестве атомов редкоземельных элементов и дефектов большинство из них находились бы в нанометровой доступности друг от друга. Суть открытия в том, что редкоземельные излучатели (точнее — переизлучатели) необратимо или на очень длительное время меняют квантовые состояния находящихся по соседству дефектов (переводят их из синглетного в триплетное состояние). А это память, работающая в оптическом диапазоне. И очень плотная память — на уровне атомарной структуры.

Учёные предупреждают, что они пока слабо представляют многие механизмы работы такой памяти, но не сомневаются, что это интересный и перспективный путь для удовлетворения нужд человечества в сохранении цифровых архивов.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Регулятор выдал возрастной рейтинг Aliens: Fireteam Elite 2 до официального анонса — кооперативный шутер во вселенной «Чужого» получит сиквел 7 мин.
Во Франции запустили расследование возможной прослушки пользователей Apple через Siri 43 мин.
Рокерский экшен Devil Jam в духе Vampire Survivors отправится в адское турне по Steam уже совсем скоро — дата выхода и новый геймплейный трейлер 59 мин.
OpenAI дала пользователям больше контроля над их ИИ-двойниками в Sora 4 ч.
Paradox забросит амбициозную стратегию Millennia в духе «Цивилизации» спустя всего полтора года после релиза, и фанаты не рады 7 ч.
Поглощение Activision обернулось тем, чего боялась FTC — Microsoft режет кадры и поднимает цены 8 ч.
«Это полный сюр»: хоррор об ужасах долговой ямы CloverPit за восемь дней достиг полумиллиона проданных копий в Steam 9 ч.
Orion soft представил рынку собственный VDI 10 ч.
Закулисное обновление в Steam разожгло слухи об апгрейде Red Dead Redemption 2 для «следующего поколения» 11 ч.
Новый регион, 60 часов геймплея и нелинейный сюжет: спустя 11 лет для Skyrim вышел сюжетный мод Lordbound размером с официальный аддон 11 ч.