Сегодня 20 августа 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 🔥
Resonance: A Plague Tale Legacy попала в руки пиратов за целую неделю до официального релиза 2 ч.
Новый трейлер подтвердил дату выхода Beyond These Stars — градостроительной стратегии о жизни на спине космического кита 4 ч.
Шпионский боевик 007 First Light от создателей Hitman покорил новую вершину продаж — 4 миллиона за три месяца 4 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой Resonance: A Plague Tale Legacy, Star Wars Zero Company и «беты» Call of Duty: Modern Warfare 4 5 ч.
Стандартная клавиатура Android позволит растянуть смайлики — Google добавит в Gboard настройку размера эмодзи 5 ч.
Ветеран Electronic Arts предупредил, что Mass Effect 5 и BioWare могут не пережить переход издателя под контроль Саудовской Аравии 6 ч.
«Мрачно. Красиво. Оптимизированно»: ролевой боевик Mortal Shell 2 стартовал в Steam с рейтингом 81 % 6 ч.
Doom запустили на 16-летней зеркалке Canon EOS 550D 6 ч.
Binance разрешила ИИ-агентам торговать криптовалютой от лица пользователя 7 ч.
ИИ-агент подсунул разработчику ПО вредоносный пакет — и тот чуть было не встроил его в проект 7 ч.
Waymo впервые показала «мозг» роботакси — фирменный 5-нм чип на 1000 TOPS для обработки данных всех датчиков 2 мин.
G.Skill начала выплачивать клиентам по $20–25 за «лишние мегагерцы» в рекламе памяти 15 мин.
Дроны Amazon начали ронять посылки в бассейны и водоёмы 4 ч.
«Гостиная на колёсах»: Genesis представила электрический внедорожник GV90 с огромным дисплеем 4 ч.
Роботакси Tesla в техасском Остине перешли на полностью беспилотный режим работы 5 ч.
Nothing представила наушники CMF Buds Neo с активным шумоподавлением, автономностью до 52 часов и ценой $21 5 ч.
Без NVIDIA: Rubytech показала возможность создания корпоративной ИИ-инфраструктуры на китайских GPU с российскими LLM 6 ч.
Китай начал перебрасывать дата-центры в сельские провинции — там есть избыток энергии 6 ч.
Sennheiser выпустила наушники Momentum 5, у которых батарейки можно заменить даже дома 6 ч.
SanDisk изготовила первые чипы секретной памяти 3D Matrix Memory — причём на обычных 300-мм пластинах 6 ч.