Сегодня 30 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: Goodnight Universe — колыбельная для крошки. Рецензия 7 ч.
Новая статья: Gamesblender № 754: кризис на рынке памяти, Pioner не для российского Steam и 20-летие Xbox 360 7 ч.
«Мы просто поражены приёмом»: авторы олдскульного хоррора Tormented Souls 2 продали свыше 100 тыс. его копий и занялись первым DLC 13 ч.
Роскомнадзор увидел в Roblox угрозу детям — на платформе нашли неподобающий контент 15 ч.
Asus предупредила об очередной критической уязвимости в маршрутизаторах с AiCloud 15 ч.
Infinix проведёт в декабре турнир по PUBG Mobile, для участия в котором нужно быть студентом вуза или ссуза России 16 ч.
Президент Signal призвала не спешить с внедрением ИИ в мессенджерах 16 ч.
ИИ-модель DeepseekMath-V2 достигла уровня золотой медали на Международной математической олимпиаде 18 ч.
Практическое использование ИИ в работе остаётся весьма неравномерным 23 ч.
Новая статья: PowerWash Simulator 2 — опять работать. Рецензия 29-11 00:01
Micron инвестирует $9,6 млрд в завод по производству памяти HBM в Японии 6 ч.
Первый в мире частный научный спутник успешно выведен в космос — он будет изучать звёзды в ультрафиолете 12 ч.
Главы технологических компаний наперебой заговорили о ЦОД в космосе 13 ч.
В 2027 году Intel может наладить выпуск процессоров Apple M по техпроцессу 18A-P 14 ч.
Samsung выпустила внешние SSD T7 Resurrected с ударопрочным корпусом из вторсырья и скоростью до 1050 Мбайт/с 15 ч.
Битва за Северную Европу: Digital Realty и Equinix борются за покупку скандинавского оператора ЦОД atNorth за €4,5 млрд 15 ч.
Asustor представила десктопные NAS Lockerstor Gen2+ с двумя портами 5GbE и чипом Intel Jasper Lake 16 ч.
MGX-сервер MSI CG480-S6053 получил чипы AMD EPYC Turin и восемь слотов PCIe 5.0 x16 для FHFL-карт двойной ширины 16 ч.
OpenAI не выйдет на прибыльность до 2030 года, но потребует $207 млрд на развитие 16 ч.
Благодаря Google и ИИ акции MediaTek показали лучшую неделю с 2002 года 16 ч.