Поскольку наш цифровой мир создаёт очень много информации — более 2 квинтиллионов байт нового контента каждый день, — технологии хранения данных быстро достигают предела возможностей. Учёные из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Прицкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета предложили новый тип памяти, в котором оптические данные передаются от редкоземельного элемента к квантовому дефекту. Анализ того, как может работать такая технология, опубликован в журнале Physical Review Research.
В прошлом были разработаны оптические методы хранения данных, такие как CD и DVD, но они ограничены дифракционным пределом света. Это значит, что размер одной точки данных не может быть меньше длины волны лазера. В новой работе исследователи предложили увеличить плотность битов в оптических накопителях с помощью излучателей, встроенных в материал. Используя разные длины волн света (мультиплексирование), эти излучатели могут хранить больше данных на одной и той же площади. Чтобы показать, что подход осуществим, Галли и её коллеги изучили, какие физические требования нужны для эффективного и плотного оптического хранения данных. Они создали модель материала с атомами узкополосных редкоземельных излучателей. Эти атомы поглощают свет и излучают его на определённых длинах волн. Исследователи показали, как этот свет может быть захвачен квантовым дефектом. Джулия Галли отметила важность изучения первопринципных и квантово-механических теорий для понимания новых технологий. Исследователи объединили теории электронной структуры и квантово-механические теории, чтобы предсказать, как энергия перемещается между излучателями и дефектами и как дефекты сохраняют захваченную энергию. Сварнабха Чаттарадж, постдок из Аргонна, пояснил:
Учёные хорошо понимают, как квантовые дефекты в твёрдом материале обычно взаимодействуют со светом. Но они не изучали их поведение, когда свет исходит от очень близкого источника — узкополосных редкоземельных излучателей, встроенных всего в нескольких нанометрах от дефектов. Супратик Гуха, старший советник Управления физических и инженерных наук Аргонна и профессор PME, считает, что передача энергии в ближнем поле происходит по другим правилам симметрии, чем в дальнем поле. Группа обнаружила, что когда квантовые дефекты поглощают энергию от атомов, они возбуждаются и переворачивают своё спиновое состояние. Этот переход трудно обратить вспять, поэтому дефекты могут хранить данные долго. Благодаря длине волны света, излучаемого узкополосными редкоземельными излучателями, а также размеру дефектов, система может обеспечить более плотное хранение данных по сравнению с другими оптическими подходами.
02.10.2024 |
Net&IT
Студенты ТИСБИ разработали проект онлайн-платформы для геймеров | |
Студенты Университета управления ТИСБИ в ... |
Nature: Созданные ИИ тексты будут размечаться водяными знаками | |
Исследователи из лондонской лаборатории G... |
Российская игра о наполеоновских войнах станет бесплатной | |
У российской аудитории растет интерес к в |
Ученые МГУ с коллегами предложили новый подход для создания квантового интернета | |
Создать устройство для гибридных квантовы... |
В НГУ запустили пилотный кластер суперкомпьютерного центра «Лаврентьев» | |
В Новосибирском государственном университете з... |
Российские ученые создали расчетные модули для системы инженерного анализа | |
Ученые из нескольких научных организаций ... |
Эксперты МИФИ объяснили решение Microsoft и Google о мирном атоме | |
Технологические корпорации всё чаще обращ... |
По событиям Смутного времени создадут игру — интерактивную новеллу | |
Компания Сайберия Нова и создатели игры С... |
JCM: ИИ быстрее человека определяет устойчивость бактерий к антибиотикам | |
Искусственный интеллект для поиска бактер... |
HB&ET: Пожилые чаще молодых относятся к ИИ как к кому-то живому | |
В исследовании Имперского колледжа Лондона люд... |
В России создана нейросеть для оценки отторжения пересаженной почки | |
ИИ-модель, которая с помощью компьютерног... |
UIST: Приложение для смартфона делает захват движений тела в реальном времени | |
Инженеры Северо-Западного университета создали... |
PNAS Nexus: Разработана система мониторинга усталости рабочих на производстве | |
Новая разработка, система датчиков и маши... |
В СПбГУ с помощью ИИ создали систему распознавания нейротропных препаратов | |
Новую систему для скрининга нейротропных ... |
NatPhys: Поиск ошибок в процессоре поможет создать надежный квантовый компьютер | |
Чтобы достичь выдающихся результатов, квантовы... |
Новые ИИ-модели нагрева плазмы исправляют вычисления термоядерных исследований | |
Новые модели искусственного интеллекта для&nbs... |
ACMTAC: Новые приложения позволят слепым людям ориентироваться в помещениях | |
Два новых приложения помогут слепым людям орие... |
Nature Communications: Ученые придумали способ ускорить разработку лекарств | |
Способ улучшить квантовые компьютеры для ... |
PRR: Новые оптические устройства смогут преодолеть ограничения хранения данных | |
Поскольку наш цифровой мир создаёт о... |
В МФТИ создали ПО для нефтяников и золотодобытчиков | |
Сотрудники МФТИ предложили цифровое решение, к... |
В КФУ создали программу для определения свойств многокомпонентных материалов | |
Учёные вуза с помощью ИИ разработали... |
В России создали систему коррекции волнового фронта для квантовой связи | |
Ученые МТУСИ и ИДГ РАН разработ... |
MIT: Новый протокол безопасности защищает данные в облаке от злоумышленников | |
Модели глубокого обучения используются в ... |
Эксперт объяснил, как ИИ меняет творческий процесс в индустрии моды | |
Александр Бутаков, продюсер и специалист ... |
Студенты КНИТУ создали двуязычного ИИ-бота для туристов | |
Студенты КНИТУ создали туристического бота с&n... |
NatComm: С помощью ИИ найдено лучшее решение для хранения энергии | |
Найти иголку в стоге сена — пр... |
ACS Photonics: Разработаны улучшенные очки дополненной реальности | |
Дополненная реальность накладывает цифровые из... |
Journal of Consumer Affairs: Трекеры активности могут сформировать зависимость | |
Технологии для профилактики здоровья, так... |
Испытание лекарств на кардиотоксичность с помощью нейросетей предложили в МФТИ | |
Новый метод позволяет обнаружить потенциально ... |
В МТУСИ разработали метод машинного обучения для обнаружения фишинговых сайтов | |
Информационная безопасность веб-приложений&nbs... |