Сегодня 22 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 🔥
Новая статья: Call of Duty: Black Ops 7 — такой «колды» ещё не было. Рецензия 10 ч.
«Просить больше казалось неправильным»: авторы возрождённой ролевой песочницы Hytale в духе Minecraft подтвердили цену игры 13 ч.
Google теперь использует письма пользователей Gmail для обучения ИИ, но это можно отключить 14 ч.
У Grok сломался регулятор подхалимства к Илону Маску — бот решил, что он совершенен во всём и даже может воскрешать людей 14 ч.
Разработчики Nioh 3 раскрыли системные требования для игры в 1080p с апскейлерами 14 ч.
Каждый четвёртый россиянин хотя бы раз в месяц пользуется нейросетями 15 ч.
Ubisoft объяснила, почему задержала финансовый отчёт, и похвасталась новым успехом Assassin's Creed Mirage 16 ч.
«МойОфис» анонсировал более десятка новых технологий и продуктов для бизнеса 17 ч.
Журналисты выяснили, когда выйдет ремейк Assassin’s Creed IV: Black Flag — ждать осталось недолго 17 ч.
Обнаружен Android-троян Sturnus, который перехватывает сообщения в WhatsApp и Telegram 17 ч.
Японский «заменитель TSMC» получит от местных властей $6,38 млрд на производство 2-нм чипов 2 ч.
Хуангу пришлось оправдываться, что инвесторы «не оценили» рекордную выручку Nvidia 2 ч.
Рынок не поверил Хуангу: акции бигтехов обвалились после квартального отчёта Nvidia 3 ч.
Власти США задумались о снятии запрета на поставки ускорителей Nvidia H200 в Китай 4 ч.
По-настоящему космический микроконтроллер STMicroelectronics STM32V8 пропишется в спутниках Starlink: 800 Мгц, защита от радиации и работа при +140 °C 11 ч.
Huawei пообещала флагманам Mate 80 автономность до 14 дней, но чем-то придётся жертвовать 13 ч.
Huawei научилась создавать конкурентов для ИИ-систем Nvidia, но они проигрывают по эффективности и производительности 13 ч.
В США впервые разрешили испытания на людях мозгового имплантата для восстановления речи 14 ч.
Российские итоги HUAWEI XMAGE 2025 и выставка «Фото[графическое] путешествие» 15 ч.
Joby Aviation подала в суд на конкурента Archer за кражу технологий аэротакси 16 ч.