Сегодня 07 ноября 2024
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.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
OpenAI не пожалела $15,5 млн на покупку домена chat.com 7 ч.
Microsoft прокачала «Блокнот» с помощью ИИ 9 ч.
Sega подтвердила разработку новой Virtua Fighter 10 ч.
Разработчики Pathologic 3 устроили «контролируемую утечку» геймплея и рассказали об особенностях саундтрека игры 11 ч.
От новых сокращений в Oracle в основном пострадали сотрудники облачного подразделения OCI 12 ч.
Эксперты Digital Foundry протестировали Elden Ring на PS5 Pro — стабильных 60 кадров/с нет, но есть и хорошая новость 14 ч.
«Это прекрасно»: разработчик показал, как могло бы выглядеть ответвление Bloodborne в духе Diablo 15 ч.
Microsoft готовит Windows Intelligence — все ИИ-функции соберутся под общим названием 16 ч.
Создатель Stardew Valley раскрыл причину проблем с производительностью после обновления 1.6 — виноваты питомцы в шляпах 16 ч.
«Сбер»: в открытом доступе оказались данные 90 % россиян, а ущерб экономике от кибератак приближается к 1 трлн рублей за два года 18 ч.
Китай запасся оборудованием для выпуска чипов и теперь начнёт снижать закупки 8 мин.
Formula V Line выпустит в России корпуса, кулеры и улучшенные блоки питания, прежде известные под маркой AeroCool 2 ч.
Microsoft Research создала двух роботов для обслуживания сети в ЦОД 2 ч.
Arm разочаровала инвесторов слабым прогнозом на текущий квартал 3 ч.
Квартальный отчёт Qualcomm показал, что рынок смартфонов на подъёме — выручка продолжит расти, акции подскочили на 10 % 4 ч.
Пользователь подал в суд на Intel за сокрытие дефектов в процессорах Raptor Lake 5 ч.
TSMC и GlobalFoundries завершили переговоры о субсидиях на строительство предприятий в США 5 ч.
Трамп возвращается в Белый дом вместе с армией сторонников криптовалюты 6 ч.
Новая статья: Обзор материнской платы Gigabyte X870E Aorus Pro Ice: красота не требует жертв 9 ч.
Schneider Electric отстранила гендиректора из-за разногласий по поводу стратегии 11 ч.