Сегодня 20 июня 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 🔥
Новая статья: Solarpunk — выживание под солнечными лучами. Рецензия 7 мин.
Google DeepMind покинул лауреат Нобелевской премии Джон Джампер — он перейдёт в Anthropic 28 мин.
CD Projekt Red до сих пор не восстановила репутацию после скандального релиза Cyberpunk 2077, но не теряет надежды 3 ч.
«Спасибо за вашу страсть к игре»: Valve поздравила Counter-Strike с 27-летием 4 ч.
Никакого ИИ в браузере — Vivaldi пообещала «сохранить человеческий подход к просмотру веб-страниц» 6 ч.
Слухи: амбициозный самурайский боевик Onimusha: Way of the Sword от Capcom выйдет на три недели раньше запланированного 7 ч.
Google заявила о готовности запустить программу верификации разработчиков и приложений 8 ч.
В последнем обновлении Windows 11 сломалась «Корзина» и запуск приложений Office 9 ч.
У Google Android 17 проявились первые сбои: исчезают виджеты, отказывает Wi-Fi в приложениях 11 ч.
Alibaba Cloud делает ставку на развитие во Франции, а Европа желает получить больше контроля над ИИ-инфраструктурой 11 ч.
Зонд NASA Lucy встретил кувыркающийся астероид-гантель и нашёл на нём следы древней воды 3 ч.
«Логарифмический» ИИ-ускоритель Tensordyne Napier обещает выскоую производительность при минимальном энергопотреблении 5 ч.
Современные роботы освоили многое, но окружающий мир они всё ещё не понимают 5 ч.
«Не можем создать смартфон», — Nothing отменила выпуск CMF Phone 3 Pro из-за роста цен на память 7 ч.
Сбербанк этой осенью представит человекоподобных роботов собственной разработки 8 ч.
Потребительский SATA SSD выдержал 15 000 полных перезаписей за 16 лет и продолжает работать 8 ч.
Cloud.ru начал строительство собственного ЦОД в Московской области 9 ч.
В Тасмании начали строить «чёрный ящик Земли» — сверхзащищённый бункер с климатическим архивом планеты 9 ч.
Выход SpaceX на биржу сделал миллиардерами членов совета директоров и сотрудников компании 9 ч.
MaxSun выпустила материнские платы Mini-ITX с разъёмами MCIO вместо привычных PCIe x16 9 ч.