Сегодня 01 августа 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: Halo: Campaign Evolved — по третьему кругу. Рецензия 5 ч.
Издатель апокалиптического вестерна Guns of Eschaton показал последнее предсмертное интервью арт-директора Half-Life 2 Виктора Антонова 9 ч.
Вредоносное ПО научилось использовать ИИ прямо во время атаки — ESET предупредила о новых угрозах 9 ч.
Эмуляция PS5 покорила новый рубеж: отдельные 3D-игры показали вполне комфортные 30 FPS 9 ч.
«Худшее, что можно было сделать с игрой»: создатели Stellar Blade: Blood Rain возмутили фанатов сгенерированным ИИ музыкальным клипом с главной героиней 10 ч.
Многие игры на физических носителях не защищены от цифрового будущего — половина дисков для Xbox Series X не будет полноценно работать без интернета 11 ч.
Тим Кук намекнул на платную подписку Apple для активных пользователей ИИ 12 ч.
Китайская MiniMax выпустила генератор видео H3 12 ч.
ИИ упростил разработку приложений Meta — их станет больше 13 ч.
WhatsApp тестирует инструмент для простой очистки памяти каналов 13 ч.
Слухи о неуёмной прожорливости чёрных дыр оказались слишком преувеличенными 6 ч.
Sony продала в прошлом квартале на 36 % меньше игровых консолей PlayStation 5, чем годом ранее 6 ч.
Asus и XFX выпустили свои варианты Radeon RX 9050 — Asus разогнала свою до 2,77 ГГц 6 ч.
С 2023 года техногиганты потратили на инфраструктуру более $1 трлн 6 ч.
Квартальная выручка Sony выросла почти на треть — помогли сенсоры для камер и фильм про Майкла Джексона 9 ч.
Microsoft за год запустила 88 дата-центров и снижать инвестици в инфраструктуру не намерена 10 ч.
Seatrium намерена построить 30-МВт прибрежный ЦОД, свои проекты продвигают Atomarine и Mocean Energy 10 ч.
MediaTek выделит $5 млрд на разработку серверных процессоров и другие долгосрочные цели 11 ч.
Рекордный рост: капитализация Microsoft за день взлетела почти на $450 млрд 11 ч.
EuroHPC запускает тендер на строительство до семи ИИ-гигафабрик в Евросоюзе 11 ч.