Сегодня 18 сентября 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 🔥
Китай прекратил антимонопольное расследование по Google, чтобы бросить все силы против Nvidia 14 мин.
Microsoft обновила «Блокнот», «Ножницы» и Paint в Windows 11 на компьютерах Copilot+ PC 16 мин.
Ставленники Маска создали в xAI «душную» атмосферу — это подрывает боевой дух разработчиков 2 ч.
Valve объявила, когда Steam лишится поддержки 32-разрядной Windows 10 2 ч.
Meta представила редактор виртуальных миров Horizon Studio — метавселенная ускорится и похорошеет 2 ч.
«Настоящая» детективная RPG от экс-разработчиков Disco Elysium сменила название и не только — геймплейный трейлер и скриншоты Tangerine Antarctic 3 ч.
«Базис» стал резидентом Казанского ИТ-парка 3 ч.
Геймплей и скриншоты боевика Marvel 1943: Rise of Hydra от команды бывшей сценаристки Uncharted засветились в новой утечке 4 ч.
«Базис» и «Киберпротект» объединяют усилия для создания комплексных решений защиты ИТ-инфраструктуры 4 ч.
Впервые в России представлен суверенный конвейер разработки безопасного ПО 4 ч.
Logitech представила игровую мышь G Pro X2 Superstrike с индуктивными кнопками и обратной связью 6 мин.
Ryzen 7 9800X3D на материнской плате Gigabyte разогнали до 7,3 ГГц — это рекорд для этого процессора 16 мин.
Nvidia испугалась ускорителей AMD и просит поставщиков сделать для неё HBM4 побыстрее 27 мин.
Huawei раскрыла планы по выпуску ИИ-ускорителей Ascend 37 мин.
Xenium X718 — кнопочный мобильный телефон с высокой автономностью и док-станцией 2 ч.
Анонсированы умные очки Oakley Meta Vanguard с защитой IP67 для спортсменов 2 ч.
За пределами Солнечной системы открыта 6000-я экзопланета 2 ч.
China Unicom построила в Китае «огромный» ЦОД с ИИ-ускорителями местного производства — Alibaba T-Head предоставила 16 тыс. PPU 3 ч.
Gartner: в 2026 году расходы на ИИ превысят $2 трлн благодаря инвестициям гиперскейлеров 3 ч.
В камерах iPhone 17 Pro Max и iPhone Air нашёлся баг — некоторые фото получаются испорченными 4 ч.