Сегодня 06 ноября 2024
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.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft готовит Windows Intelligence — все ИИ-функции соберутся под общим названием 55 мин.
Создатель Stardew Valley раскрыл причину проблем с производительностью после обновления 1.6 — виноваты питомцы в шляпах 2 ч.
«Сбер»: в открытом доступе оказались данные 90 % россиян, а ущерб экономике от кибератак приближается к 1 трлн рублей за два года 3 ч.
Apple позволит делиться местоположением утерянных гаджетов через «Локатор» 7 ч.
Функция записи игр в Steam получила новые возможности и вышла из «беты» — теперь она доступна всем пользователям 7 ч.
На серверах Battle.net засветилось переиздание Warcraft 2: Tides of Darkness — Blizzard готовит анонс Warcraft 2: Remastered 8 ч.
Более 13 тысяч блогеров подали заявки на регистрацию на «Госуслугах» 8 ч.
Биткоин пробил $75 000 впервые в истории — выборы в США запустили рост криптовалют 9 ч.
Warhorse показала полтора часа геймплея Kingdom Come: Deliverance 2 и подтвердила, что в игре не будет Denuvo 10 ч.
Как поддерживать мотивацию для учёбы и развития в профессии 10 ч.
Акции Supermicro снова упали после предварительного отчёта и слабого прогноза, но компания не унывает и готовит 200-кВт стойки для чипов NVIDIA 47 мин.
Corning заподозрили в антиконкурентной деятельности и подавлении инноваций на рынке стекла для смартфонов 2 ч.
«Сбер» выпустит ноутбуки под собственным брендом — собирает их китайская Emdoor 3 ч.
PlayStation 5 Pro поступила в продажу — в обзорах её назвали слишком дорогой на фоне обычной PS5 3 ч.
«Хаббл» показал сверхновую на ярком снимке галактики NGC 1672 3 ч.
Учёные с помощью дерева нашли способ добывать энергию из тепла тела человека 4 ч.
Чемодан без ручки: Франция не исключает спасение Atos путём национализации 4 ч.
Xiaomi загрузила конвейер электромобилей на 200 %, но этого мало для удовлетворения спроса на SU7 6 ч.
CoreWeave выбрала Morgan Stanley, Goldman Sachs и JPMorgan посредниками для выхода на IPO 7 ч.
Учёные превратили отходы полистирола в бесконечный источник чистой энергии 7 ч.