Сегодня 30 июля 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 🔥
Квадриллион токенов за месяц: Google рассказала о нагрузке на свои ИИ-сервисы в июне 7 ч.
«Аэрофлот» возобновил полёты после взлома, но масштабы и ущерб от инцидента по-прежнему неизвестны 7 ч.
Runway представила «Photoshop для видео» — ИИ-модель Aleph для быстрого редактирования видео 7 ч.
Кровавый пародийный боевик Hotel Barcelona от авторов Deadly Premonition и No More Heroes отправит игроков в отель маньяков-убийц — раскрыта дата выхода 7 ч.
Selectel запустил хранилище S3 Vault — облачное решение для резервного копирования S3-бакетов 8 ч.
ИИ-блокнот NotebookLM от Google научился создавать слайд-шоу с озвучкой 8 ч.
Выручка Yandex B2B Tech выросла во втором квартале 2025 года на 59 % 9 ч.
Bloober Team показала 35 минут геймплея Cronos: The New Dawn — фанаты Dead Space и Silent Hill в восторге 9 ч.
Windows 10 сегодня исполнилось 10 лет — вспоминаем 10 спорных и определяющих моментов в истории ОС 11 ч.
Photoshop получил ИИ-инструмент для быстрого повышения качества старых фотографий 11 ч.
Власти США выдали Nvidia первые лицензии на поставки ускорителей H20 в Китай после снятия запрета 46 мин.
В прошлом квартале мировые поставки кремниевых пластин выросли на 9,6 % 2 ч.
Новая статья: Обзор материнской платы MSI MPG X870E CARBON WIFI: каждому — своё 6 ч.
Энергетическую безопасность Техаса обеспечат хранилища энергии на б/у-аккумуляторах от электромобилей 9 ч.
Razer представила киберспортивную беспроводную гарнитуру BlackShark V3 Pro в версиях для ПК, PS5 и Xbox 11 ч.
Стартап Reflect Orbital направит солнечный свет на ночную сторону Земли с помощью гигантских зеркал на орбите 11 ч.
Corsair представила мощный мини-ПК AI Workstation 300 — процессоры Ryzen AI Max и до 128 Гбайт памяти LPDDR5X 11 ч.
Ayaneo анонсировала складную портативную игровую консоль Pocket DS с Android и двумя экранами 11 ч.
Domino's научила робопса Boston Dynamics Spot доставлять пиццу и отгонять чаек 12 ч.
Elgato выпустила Facecam 4K — веб-камеру с поддержкой 4K при 60 FPS и сменными фильтрами за $200 12 ч.