Сегодня 26 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 🔥
Последний эпизод The Long Dark не выйдет в 2025 году — первый трейлер и дата релиза The Light at the End of All Things 58 мин.
Удалять приложения Windows 11 станет удобнее 2 ч.
«Выглядит словно пришелец из Bloodborne»: авторы Elden Ring Nightreign заинтриговали фанатов трейлером нового героя из аддона The Forsaken Hollows 2 ч.
В Польше заподозрили, что Apple злоупотребляет политикой конфиденциальности в корыстных целях 4 ч.
Учёные обнаружили, что у ИИ пока имеются проблемы с пониманием каламбуров и юмора 9 ч.
Инженеры проиграли ИИ: модель Claude Opus 4.5 справилась с заданием Anthropic лучше любого из людей 12 ч.
Голосовой режим ChatGPT встроили в чат — он стал естественнее и его можно перебивать 13 ч.
Black Forest Labs представила ИИ-генератор изображений FLUX.2 с оптимизацией для видеокарт GeForce RTX 13 ч.
«Блокнот» в Windows 11 получил поддержку таблиц и больше ИИ-возможностей 15 ч.
Мультиплеерный экшен Spellcasters Chronicles от создателей Heavy Rain и Detroit: Become Human готовится к «бете», но только для избранных 16 ч.
В Южной Корее начали продавать съедобные HBM-чип(с)ы SK hynix 12 мин.
Человечество впервые «увидело» тёмную материю — прямо в нашей галактике 16 мин.
Защищённые смартфоны OSCAL TANK 1, Pilot 3 и планшет SPIDER 10 выдержат самые экстремальные условия 23 мин.
SoftBank завершила поглощение разработчика серверных Arm-процессоров Ampere Computing 24 мин.
Представлены флагманы Poco F8 Pro и F8 Ultra с чипами Snapdragon 8 Elite, ёмкими батареями и мощным звуком Bose 34 мин.
Qualcomm представила заторможенный Snapdragon 8 Elite Gen 5 — субфлагманский процессор Snapdragon 8 Gen 5 2 ч.
«Мы не Enron»: Хуанг сделал странное заявление после нападок на Nvidia из-за раздувающегося ИИ-пузыря 2 ч.
Представлена 35-мм плёночная камера Kodak Snapic A1 в стиле 90-х за $99 2 ч.
Первый завод TSMC в США внезапно встал из-за газового сбоя — потеряны тысячи кремниевых пластин 3 ч.
Dell резко подняла прогноз выручки от ИИ-серверов — рынок растёт быстрее ожидаемого 3 ч.