Сегодня 28 марта 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 🔥
Новая статья: Обзор нового сезона Warface «Стальные кварталы»: брутальность в каждой катке! 57 мин.
В Telegram обнаружена крайне опасная уязвимость нулевого дня, но детали держат в секрете 3 ч.
«Отправьте меня в будущее, чтобы я смог поиграть в эту игру»: новый геймплей ролевого боевика Exodus в духе Mass Effect взбудоражил фанатов 3 ч.
Инсайдеры: легендарная The Legend of Zelda: Ocarina of Time получит ремейк для Nintendo Switch 2, причём уже скоро 5 ч.
Nacon выставила на продажу две внутренние студии, включая разработчиков Greedfall и Steelrising 6 ч.
Windows сбоит в три раза чаще macOS — по зависаниям разрыв в 7,5 раза 7 ч.
Слухи: экономия Ubisoft может поставить под угрозу крупнейшие игры компании, включая новую Ghost Recon 7 ч.
Ветеран Microsoft рассказал, как Windows 95 легко и незаметно боролась с нерадивыми разработчиками 9 ч.
Google представила ИИ для создания приложений для XR-гарнитур менее чем за минуту 9 ч.
В Telegram появился ИИ-переписчик сообщений 10 ч.
Meta построит ещё семь газовых электростанций для своего гигантского ИИ ЦОД Hyperion 2 ч.
Meta построит сразу семь газовых ТЭС на 5,2 ГВт, чтобы не отстать в гонке ИИ 3 ч.
SoftBank одолжила $40 млрд на год, чтобы инвестировать их в OpenAI 3 ч.
«Не хотите ускорители? Возьмите хотя бы сеть!» — NVIDIA открыла свои ИИ-стойки для чужих чипов 4 ч.
Вебинар T1 Облако и Curator. Выбор без выбора: почему защита от DDoS-атак — не опция, а необходимость 6 ч.
Глава Nvidia выступит на Computex 2026 — ожидается анонс ноутбучного процессора Nvidia N1 6 ч.
Xiaomi представила смартфон Redmi 15A 5G за $137 и пообещала ему обновления Android до 2032 года 6 ч.
Опубликован свежий «портрет» самой старой из известных сверхновых — она взорвалась в 185 году нашей эры 7 ч.
Представлен смартфон Tecno Spark 50 5G с чипом Dimensity 6400 и батареей на 6500 мА·ч за $179 8 ч.
Первый полёт российского корабля нового поколения «Орёл» перенесли на 2028 год 8 ч.