Сегодня 29 мая 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 🔥
Миллионы людей открыли сотням веб-приложений полный доступ к своим файлам в Microsoft OneDrive 2 мин.
В Atomic Heart сыграло 10 миллионов человек, а Mundfish начнёт помогать амбициозным разработчикам 15 мин.
«Ростелеком» усилил требования по информационной безопасности к дочерним организациям и подрядчикам 22 мин.
Минцифры пообещало принять единую политику использования VPN в России 2 ч.
В тысячах роутеров Asus обнаружился невидимый и стойкий бэкдор 2 ч.
Windows 11 получила обновление с улучшенным управлением HDR и Dolby Vision 2 ч.
«Будем душить»: Минцифры РФ хочет ограничить работу AWS и прочих зарубежных облачных сервисов 2 ч.
Криптодобыча по закону: ФНС поставила на учёт более 1000 майнеров 2 ч.
Отечественные системы для управления сетями заняли лишь 3 % российского рынка 5 ч.
Соруководитель студии экс-президента Rockstar уверен, что негатив вокруг MindsEye генерируют боты и проплаченные блогеры 6 ч.
Представлен российский ПАК «Скала^р МДИ.К» для управления контейнерной инфраструктурой 14 мин.
Microsoft запустила свой первый облачный регион в Малайзии 20 мин.
Китай ослабит ограничения на экспорт редкоземельных металлов, но не для всех 60 мин.
«Ростех» перестал вливать средства в разработку российских базовых станций 4G 2 ч.
Анонсирован смартфон Realme Neo7 Turbo с батареей на 7200 мА·ч и тонким корпусом по цене от $277 2 ч.
Хвалённый термогель Gigabyte «поплыл»: обычные термопрокладки лучше справились с охлаждением 4 ч.
Honor заявила, что научила роботов Unitree бегать быстрее всех 4 ч.
Китайская космическая станция получит защиту от непрошеных гостей — в случае чего их растолкают спутники-буксиры 4 ч.
Fermilab получит ленточную библиотеку ёмкостью более 225 Пбайт 5 ч.
Перегрев, протечки и нестабильность затормозили массовый выпуск NVIDIA GB200 NVL72, но теперь все проблемы решены 6 ч.