Сегодня 09 мая 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 🔥
Microsoft улучшила работу Windows 11 с тачпадом и сенсорной клавиатурой, а также повысила стабильность «Проводника» 21 мин.
Пользователей Instagram лишили сквозного шифрования в личных сообщениях 58 мин.
ИИ всё чаще пишет научные статьи — отличить от человеческих становится невозможно, и это пугает 4 ч.
ИИ-модель OpenAI GPT-5.5 оказалась в 1,5–2 раза дороже предшественницы 4 ч.
В ЕС назвали VPN лазейкой для обмана систем проверки возраста — и её хотят закрыть 6 ч.
Департамент DOGE Илона Маска использовал ChatGPT глупым и незаконным способом 6 ч.
Новая статья: Saros — исправление ошибок, которых не было. Рецензия 18 ч.
«Мощный инструмент, но не замена художников и творцов»: руководство Sony прояснило использование генеративного ИИ в играх PlayStation 19 ч.
Роскомнадзор заявил, что не ограничивал доступ к GitHub 22 ч.
Шпионский боевик 007 First Light от создателей Hitman получил системные требования для игры в 4K, а трассировку пути придётся подождать 23 ч.
В США расследуют аварии с участием роботакси Avride, ранее входившей в «Яндекс» 56 мин.
Жители США бунтуют против дата-центров — запреты множатся по всей стране 59 мин.
Китайцы научились из отходов и сточных вод одновременно получать водород и поглощать CO2 4 ч.
Sony призналась, что ещё не решила, когда и по какой цене выпустит PlayStation 6 4 ч.
Lian Li выпустила СЖО с 6,67-дюймовым изогнутым дисплеем — HydroShift II OLED Curved 360 AIO 4 ч.
Завершены первые огневые испытания новой версии ускорителя Super Heavy — SpaceX готова к запуску Starship V3 4 ч.
Слишком большой ЦОД для маленькой страны — создание гигаваттного дата-центра Microsoft в Кении застопорилось из-за нехватки электроэнергии 4 ч.
Mitsubishi Heavy Industries модернизирует производство газовых турбин, чтобы удовлетворить спрос операторов ИИ ЦОД 4 ч.
NASA испытало лопасти будущего марсианского вертолёта сверхзвуковой скоростью вращения 9 ч.
AMD впервые обогнала Intel по серверной выручке — бум ИИ-агентов взвинтил спрос на CPU 11 ч.