Сегодня 28 ноября 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 🔥
Гора с плеч: SEC отказалась от иска к SolarWinds и её шефу по безопасности из-за нашумевшей атаки SUNBURST пятилетней давности 27 мин.
В Туркменистане узаконили майнинг и криптовалютные биржи 2 ч.
SAP предложила клиентам из Евросоюза суверенное ИИ-облако EU AI Cloud 2 ч.
Бывший сценарист inXile рассекретил, когда выйдет Clockwork Revolution — амбициозная стимпанковая RPG про путешествия во времени 3 ч.
Велосипедный хоррор Quite a Ride от создателя Selfloss «напугал до смерти» даже своего издателя 4 ч.
Control 2 могут показать на The Game Awards 2025 — Remedy зарегистрировала торговую марку Control Resonant 6 ч.
Москвичи и не только массово пожаловались на сбой в работе WhatsApp 7 ч.
«С тех пор игра сильно изменилась»: Ubisoft отреагировала на утечку внутренней презентации ремейка Prince of Persia: The Sands of Time 8 ч.
Steam наконец стал 64-битным — 32-битному клиенту осталось чуть больше месяца 16 ч.
Трассировка лучей на ПК, «Новая игра +» и прокачка «Легенды»: для Dying Light: The Beast вышло самое крупное обновление с релиза 20 ч.
В Минцифры рассказали, как обойти период «охлаждения» для иностранных SIM-карт 49 мин.
В Китае реализуют крупнейший в мире проект по хранению энергии в задутом под землю воздухе 2 ч.
Tesla подсмотрела у китайских конкурентов методы производства машин, признался экс-руководитель отдела продаж 3 ч.
Смартфоны Poco M7 и Redmi Note 14 сочетают высокую функциональность с доступной ценой 3 ч.
В Китае похвастались разработкой ИИ-ускорителя в полтора раза быстрее чипа Nvidia пятилетней давности 4 ч.
Люди даже не представляют, насколько ИИ изменит мир — но завершится всё пузырём, хоть и не скоро 4 ч.
Россияне показали преданность брендам своих смартфонов — больше всего любят Apple, Realme, Xiaomi и Samsung 4 ч.
Астрономы обнаружили молодую звезду с древней химией — похоже, она впитала часть партнёра по системе 4 ч.
Партнёры OpenAI набрали долгов на $100 млрд, чтобы оплатить ИИ-мегапроекты Альтмана 4 ч.
Сервер Giga Computing R284-A91 получил 16 отсеков для CXL-модулей формата E3.S 2T 4 ч.