Сегодня 27 августа 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 🔥
Google обновила дизайн мобильного приложения Gmail в стиле Material 3 Expressive 2 ч.
Средневековый коронавирус и завершение истории Индржиха: новые детали сюжетного аддона Mysteria Ecclesiae для Kingdom Come: Deliverance 2 10 ч.
Россияне смогут блокировать звонки из-за рубежа — представлены новые меры против кибермошенников 11 ч.
Google оштрафовали на 7 млн рублей за работу в России без регистрации в Роскомнадзоре 12 ч.
Без русского языка и офлайн-режима, зато с монетизацией: геймплейный трейлер раскрыл дату выхода в раннем доступе скейтерского симулятора Skate 12 ч.
ИИ усложнил старт в IT: программистам-новичкам стало труднее найти работу 12 ч.
Хакеры научились внедрять невидимые вредоносные запросы к ИИ в изображения 12 ч.
В Spotify появился мессенджер, но пользоваться им могут не все 15 ч.
Нелепый симулятор ходьбы Baby Steps ушагал подальше от Hollow Knight: Silksong — новая игра авторов Ape Out и Getting Over It не выйдет 8 сентября 15 ч.
Учёные придумали, как выявлять взломы аккаунтов без слежки и раскрытия личных данных 16 ч.
Электромобиль Mercedes-Benz за сутки проехал 5479 км, обновив рекорд выносливости 16 мин.
Intel Core i9-14900KF удалось разогнать до рекордной частоты 9130 МГц под жидким гелием 2 ч.
Тайвань не боится пошлин Трампа и готов активнее привлекать иностранную молодёжь на работу 4 ч.
Новая статья: Обзор видеокарты Acer Nitro Intel Arc B580 OC 9 ч.
Модульный ноутбук Framework Laptop 16 прокачали до GeForce RTX 5070 11 ч.
IBM и AMD займутся разработкой новых вычислительных архитектур на стыке квантовых и классических подходов 11 ч.
Выручка Selectel за I полугодие 2025 г. увеличилась почти в полтора раза 12 ч.
BenQ выпустила 32-дюймовый 4K-монитор PV3200U для видеоблогеров и монтажёров 14 ч.
Asus начала продавать ROG Astral GeForce RTX 5080 Dhahab Core Edition за $1900 — почти вдвое дороже эталонной RTX 5080 15 ч.
Hasselblad представила полнокадровую камеру X2D II 100C за $7399 — 100 Мп, непрерывный автофокус, HDR и 10-ступенчатая стабилизация 15 ч.