Сегодня 12 сентября 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 🔥
Alibaba выпустила ИИ-модель Qwen3-Next — она десятикратно мощнее предшественницы 2 ч.
Гейб Ньюэлл признался в любви к Dota 2 и её фанатам, несмотря на регулярные оскорбления в свой адрес 4 ч.
Мошенники осваивают мессенджер Max: сформировался чёрный рынок аренды учётных записей 4 ч.
Thinking Machines Lab намерена добиться, чтобы ИИ не отвечал по-разному на одинаковые вопросы 5 ч.
Slay the Spire 2 не выйдет в 2025 году, и Hollow Knight: Silksong тут ни при чём 7 ч.
«Не стоит покупки, если у вас не компьютер NASA»: релиз Borderlands 4 в Steam обернулся «смешанными» отзывами и лучшим пиковым онлайном в серии 8 ч.
В Албании назначили ИИ-ассистента министром, чтобы избавиться от коррупции в госзакупках 9 ч.
Microsoft хочет стать самодостаточной в сфере ИИ и увеличит вложения в вычислительную инфраструктуру 9 ч.
Microsoft напомнила о скором прекращении поддержки языка сценариев VBScript в Windows 10 ч.
OpenAI смогла передоговориться о партнёрстве с Microsoft и получила её согласие на реструктуризацию 10 ч.
«Аквариус» представил российские серверы Aquarius AQserv AS на базе Intel Xeon Ice Lake-SP 19 мин.
С начала года Intel потеряла уже второго «титана отрасли» — ведущего разработчика архитектуры x86 53 мин.
Доля Arm на рынке серверных CPU внезапно достигла 25 %, и помогла ей в этом Nvidia 58 мин.
Gigabyte представила оптимизированные для процессоров Ryzen 9000X3D платы X870E Aorus X3D 2 ч.
Китайские Baidu и Alibaba последовали «линии партии» и активно отказываются от ИИ ускорителей Nvidia 2 ч.
При проверке в «Горбушкином дворе» таможенники изъяли почти 5 тыс. смартфонов, ноутбуков и приставок 3 ч.
Sony выпустила смартфон среднего уровня Xperia 10 VII на базе Snapdragon 6 Gen 3 3 ч.
Оптимизм по поводу человекоподобных роботов испаряется: производить их можно, но осмысленно применять — вряд ли 4 ч.
Эксперты составили длинный список компромиссов, на которые пошла Apple при создании тонкого iPhone Air 5 ч.
Samsung расширяет производственные мощности в надежде на будущие заказы на HBM4 5 ч.