Сегодня 20 августа 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 🔥
Исследователь нашёл уязвимости в четырёх сайтах Intel, но не получил за это ни гроша 8 мин.
Популярность домена .RU среди новых сайтов упала 15 мин.
Сюжетное дополнение Legacy of the Forge принесёт в Kingdom Come: Deliverance 2 элементы The Sims — трейлер и дата выхода 16 мин.
Хоррор-шутер Crossfire: Rainbow от создателей Delta Force сменил название на Project Spectrum и обзавёлся атмосферным трейлером 52 мин.
Российский ИИ будет развиваться под надзором — Минцифры разработало концепцию регулирования нейросетей 2 ч.
По мотивам «Божественной комедии» выйдет экшен La Divina Commedia с элементами эвакуационных шутеров и смертными грехами вместо мировоззрений 2 ч.
«И нет, с ними нельзя спать»: авторы The Outer Worlds 2 напомнили о главной особенности компаньонов главного героя в новом трейлере 3 ч.
Студия-разработчик культовой Disco Elysium анонсировала Zero Parades — шпионскую ролевую игру с уставшей оперативницей в главной роли 4 ч.
Нью-Вегас, мистер Хаус и встреча с когтем смерти: второй сезон «Фоллаут» выйдет 17 декабря, но не целиком 5 ч.
Meta запустила ИИ-дубляж с липсинком для роликов в Instagram и Facebook 13 ч.
Ажиотаж вокруг DDR4 и DDR5 стал утихать — спотовые цены на оперативную память немного спали 7 мин.
Крышу дома американца пробил метеорит, оказавшийся старше Земли 10 мин.
Applied Digital построит в Северной Дакоте 280-МВт ИИ ЦОД с СЖО 50 мин.
Тактильная сенсорная панель, быстрая зарядка и не только: мышь Logitech MX Master 4 полностью рассекретили до анонса 2 ч.
Unitree похвасталась, что возглавила медальный зачёт первых Всемирных игр человекоподобных роботов 2 ч.
SSSTC представила SSD серии CA8 — первые на рынке индустриальные M.2-накопители с памятью Kioxia BiCS Flash восьмого поколения 2 ч.
У крупнейших операторов связи в России обрушилась прибыль — они винят Центробанк 2 ч.
Huawei наконец перестала скрывать, какие процессоры используются во флагманах Mate 70 и Pura 80 4 ч.
Xiaomi теперь теряет всего $500 на каждом электромобиле — выход в плюс уже не за горами 4 ч.
Lightmatter «упаковала» 16 длин волн в одномодовое волокно 4 ч.