Сегодня 16 февраля 2026
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 🔥
ByteDance пообещала отучить ИИ-генератор Seedance 2.0 копировать голливудских актеров и персонажей 48 мин.
Инсайдер раскрыл, когда выйдет Resident Evil 10, и подтвердил DLC для Resident Evil Requiem 2 ч.
Microsoft устранила сбои загрузки Windows 11, пришедшие с недавним обновлением 3 ч.
Демо в 2026 году, дополнительное финансирование и сериал по мотивам: разработчики «Войны миров: Сибирь» заручились поддержкой издателя 3 ч.
«О чём, чёрт возьми, они думали?»: создатель God of War жёстко раскритиковал метроидванию God of War: Sons of Sparta 4 ч.
Кошачий роглайк Mewgenics от автора The Binding of Isaac опередил Hades 2 по пиковому онлайну в Steam и взял курс на консоли 6 ч.
Alibaba, ByteDance и Kuaishou представили ряд новых ИИ-моделей — от роботов до киношного видео 7 ч.
Инсайдеры: следующая большая игра режиссёра God of War выйдет в 2027 году, а анонс уже не за горами 7 ч.
«Базис» переходит на импортонезависимую платформу «Диво» от экосистемы «Лукоморье» 7 ч.
Sony разработала инструмент для проверки ИИ-музыки на плагиат 8 ч.
Одна из самых редких GeForce RTX 5090 всплыла на eBay по цене от $7000 до $15 000 30 мин.
Марс был влажным и тёплым миллиарды лет назад, а не ледяным, показало свежее исследование 3 ч.
МКС снова укомплектована космонавтами и астронавтами после экстренной эвакуации в январе 4 ч.
Попутного ветра: AWS резко сократила развёртывание СЖО для Trainium3, решив обойтись преимущественно воздушным охлаждением 5 ч.
Китайская Montage Technology выпустила серверные процессоры Jintide на базе Intel Xeon 6 6 ч.
Мировой рынок оптических коммутаторов к 2029 году достигнет $2,5 млрд, но львиная доля всё равно придётся на Google 6 ч.
Оперативная память для ПК перестала дорожать, но модули для ноутбуков взлетели на 23 % за месяц 10 ч.
CXMT и YMTC пропали из американского «чёрного списка» по ошибке — документ уже исправляют 13 ч.
Разработчик китайских Xeon провёл IPO в Гонконге — Montage Technology привлекла почти $1 млрд 16 ч.
Новая статья: Обзор Ryzen 7 9850X3D: три процента за двадцать баксов 16 ч.