Сегодня 25 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 🔥
Yandex B2B Tech открыла доступ к Alice AI LLM — самому мощному семейству нейросетей «Яндекса» 31 мин.
«Просто бальзам на измученную геймерскую душу»: пользователи Steam оценили российскую ролевую игру Of Ash and Steel в духе «Готики» 49 мин.
Если научить ИИ маленькому обману, он начнёт жульничать систематически — Anthropic открыла вредную склонность ИИ 2 ч.
Утечка: российские фанаты «Принца Персии» опубликовали запись внутреннего показа ремейка Prince of Persia: The Sands of Time 2 ч.
В «Яндекс Картах» появился ИИ-помощник — он даёт подробные и актуальные подсказки 4 ч.
Google отчаянно защищает AdX от принудительной продажи: отделить рекламный бизнес технически невозможно 6 ч.
Ошибка Windows 11 24H2 приводит к сбоям в «Проводнике» и меню «Пуск» 7 ч.
ИИ оказался слишком рискованным даже для страхования от рисков 10 ч.
Anthropic бросает вызов Gemini 3: представлена мощная ИИ-модель Opus 4.5 и инструмент для покорения Excel 14 ч.
Маск ударил по фабрикам троллей: X начала показывать местоположение аккаунтов 15 ч.
AWS потратит $50 млрд на расширение облачных мощностей для правительства США: +1,3 ГВт на ИИ и HPC 8 мин.
Meta готова снизить зависимость от Nvidia и потратить миллиарды долларов на чипы от Google 26 мин.
Дефицит оперативной памяти выходит из-под контроля — магазины стали отказываться от фиксированных цен 27 мин.
ИИ облегчит диагностику редких генетических заболеваний — представлена модель PopEVE 31 мин.
Huawei представила четыре флагмана Mate 80 — новый дизайн, Kirin 9030 и до 20 Гбайт ОЗУ по цене до $1830 46 мин.
Китай запустил первую в своей истории спасательную космическую миссию 54 мин.
Российскому интернету грозит «помутнение»: до 70 % оптоволоконных магистралей устареют в 2025 году 56 мин.
Xiaomi научила электромобили автоматически объезжать препятствия в случае опасности 2 ч.
TSMC построит на Тайване ещё три фабрики 2-нм чипов и ускорит освоение этого техпроцесса в США 2 ч.
Microsoft представила настоящие кроксы в стиле Xbox — и их даже можно купить 2 ч.