Сегодня 19 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 🔥
В Chrome нашли опасную уязвимость, которую уже используют хакеры — вышел экстренный патч 9 ч.
AMD представит технологию FSR Redstone с реконструкцией лучей и не только 10 декабря 12 ч.
Спасение галактики, истребление пауков и многое другое: Microsoft раскрыла, какие игры пополнят Game Pass в конце ноября и начале декабря 13 ч.
Спустя 7 лет после запуска и через 18 лет после Steam в Epic Games Store появилась возможность дарить игры друзьям 14 ч.
Генпрокуратура признала нежелательной деятельность разработчиков S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl на территории России 15 ч.
Alibaba выпустила ИИ-бота Qwen — будущего конкурента ChatGPT 15 ч.
Евросоюз рассматривает необходимость ограничения возможностей американских облачных гигантов 16 ч.
Roblox скоро начнёт разделять пользователей по возрасту — грядёт обязательная верификация 16 ч.
ИИ-агент в Windows 11 сможет загружать вирусы, предупредила Microsoft 17 ч.
Интернет внезапно засбоил по всему миру — в этом замешана Cloudflare 18 ч.
Акции бигтехов в США просели в цене на фоне обеспокоенности инвесторов формированием ИИ-пузыря 2 ч.
Microsoft и Nvidia готовы вложить до $15 млрд в ИИ-стартап Anthropic 4 ч.
Meta выиграла судебную тяжбу с антимонопольным регулятором США, призывавшим к её разделению 5 ч.
Новая статья: HUAWEI XMAGE 2025: мобильная фотография как полноценное окно в мир искусства 8 ч.
$30 млрд и 1 ГВт: Microsoft, NVIDIA и Anthropic договорились о сотрудничестве 8 ч.
Новая статья: Обзор ноутбука Acer Nitro V 16S AI: минимальный набор геймера, или На что способна мобильная версия GeForce RTX 5050 9 ч.
Xiaomi отчиталась об отличных продажах новых флагманов, миллиарде устройств умного дома и других успехах третьего квартала 9 ч.
Arm добавила Neoverse поддержку NVIDIA NVLink Fusion 9 ч.
Noctua пообещала «совсем скоро» выпустить чёрный кулер NH-D15 G2 chromax.black 9 ч.
Asus выпустила компактную плату Pro WS B850M-ACE SE для рабочих станций на Ryzen 9000 и Epyc 4005 10 ч.