Сегодня 07 марта 2026
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 🔥
Энтузиаст превратил Sony PlayStation 5 в игровой ПК под Linux и запустил на ней GTA V 4 ч.
X начала тестировать «рекламу без рекламы» — рекомендации брендов прямо под постами 4 ч.
Anthropic запустила  маркетплейс приложений, построенных на её ИИ-моделях — по примеру Amazon 10 ч.
OpenAI представила ИИ-агента Codex Security, который сам находит и закрывает «дыры» в ПО 10 ч.
Новая статья: Resident Evil Requiem — два шага вперёд, три назад. Рецензия 17 ч.
Nintendo подала в суд на правительство США и потребовала возместить ущерб от пошлин Трампа — «с процентами» 18 ч.
Брутфорс уходит в прошлое: Cloudflare назвала ИИ и дипфейки главной проблемой года 19 ч.
Спецслужбы США и Европола накрыли LeakBase — один из крупнейших хакерских форумов в мире с 142 000 участников 20 ч.
Аналитики объяснили, почему эксклюзивы PlayStation продаются на ПК всё хуже и хуже 20 ч.
Вышла новая демоверсия Fallout: The New West — фанатского ремейка отменённой Fallout 3 на движке Fallout: New Vegas 22 ч.
У OpenAI и Oracle закончились деньги на расширение гигантского ИИ-дата-центра в Техасе 2 ч.
В России создали прототип квантовой оперативной памяти — для компьютеров, радаров и телескопов невероятной чувствительности 2 ч.
DJI заплатила $30 000 пользователю, случайно взломавшему 7000 роботов-пылесосов Romo 4 ч.
Valve отложила Steam Machine: вместо запуска в «начале 2026 года» теперь расплывчатое «надеемся начать поставки в 2026-м» 5 ч.
Китайские производители чипов призвали власти создать «китайскую ASML» 5 ч.
Анонсирован смартфон Realme C83 5G с батареей на 7000 мА·ч, прочным корпусом и ценой от $145 5 ч.
BYD представила электромобиль Denza Z9 GT с рекордным запасом хода в 1036 км 9 ч.
Власти США запретят закупку отдельных китайских полупроводниковых изделий для государственных нужд 9 ч.
Глава Google может получить до $692 млн, но лишь в случае успеха беспилотных такси Waymo 10 ч.
Термодинамику научили вычислять — энергоэффективность улетела в космос 16 ч.