Сегодня 11 июля 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 🔥
ByteDance представила Seedream 5.0 Pro — флагманскую ИИ-модель для генерации и редактирования изображений 6 мин.
Власть в OpenAI сосредотачивается в руках президента Грега Брокмана на этапе подготовки к IPO 11 мин.
Глава Xbox вошла в рабочую группу Федеральной резервной системы США 53 мин.
ИИ-модель GPT-5.6 стала «предпочтительной» в Copilot, несмотря на трения между OpenAI и Microsoft 8 ч.
Новая статья: Dark Scrolls — безостановочный экшен. Рецензия 8 ч.
Microsoft, Google, Amazon и Oracle попали под пристальный надзор британских регуляторов 8 ч.
[Обновлено] id Software продолжит делать игры, а сообщения о смерти idTech сильно преувеличены 10 ч.
Assassin’s Creed Black Flag Resynced не разочаровала Ubisoft продажами — два миллиона копий на следующий день после релиза 10 ч.
Инвесторы поверили в ИИ от Meta: акции компании показали лучший недельный результат с начала 2024 года 11 ч.
«Ты должен был бороться со злом…»: переговорщика по борьбе с вымогателями отправили в тюрьму за помощь хакерам 11 ч.
Apple обвинила бывших сотрудников в передаче коммерческой тайны OpenAI 55 мин.
Глава SK hynix заявил, что дефицит памяти достигнет пика в 2027 году, но сохранится даже в следующем десятилетии 2 ч.
После дебюта в США акции SK hynix выросли в цене на 13 %, глава компании говорит о высочайшем спросе на память 2 ч.
Исследование LG подтвердило: чем дороже монитор, тем лучше стрельба в шутерах 7 ч.
Японская Rapidus выбрала самый простой путь для переманивания клиентов TSMC на свой 2-нм техпроцесс 8 ч.
NASA открыло путь к замене МКС — опубликованы требования к частным орбитальным станциям 8 ч.
Долги бигтехов удвоились ради ИИ — инвесторы начинают нервничать 11 ч.
Asus представила беспроводной геймпад ROG Raikiri II Pro с частотой опроса 8000 Гц и широкими возможностями кастомизации 11 ч.
Microsoft обеспечила уволенным сотрудникам щедрые компенсации 11 ч.
Lian Li представила корпусные вентиляторы UNI Fan Flex — среди них версии с ЖК-экранами и встроенной флеш-памятью 11 ч.