Компакт-диски можуть повернутися: вчені розробили новий тип оптичної пам’яті

Відкриття може започаткувати еру оптичних носіїв із «надвисокою щільністю» запису, але попереду ще багато досліджень.

Науковці з Чиказького університету та Аргонської національної лабораторії (США) розробили новий тип оптичної пам’яті, яка зберігає дані шляхом передачі світла від атомів рідкісноземельних елементівРідкісноземельні елементи — це група з 17 хімічних елементів (15 лантаноїдів плюс скандій і ітрій), які мають унікальні магнітні та оптичні властивості, що робить їх корисними в новітніх технологіях. до квантових дефектівКвантові дефекти — атомні порушення в матеріалі, які можуть взаємодіяти з квантовими частинками (наприклад, зі світлом), дозволяючи зберігати інформацію на субатомному рівні.. Результати дослідження опублікував журнал Physical Review Research.

Традиційні CD та DVD мають фундаментальне обмеження — жоден біт інформації не може бути меншим за довжину хвилі лазера, який його зчитує. Наукова команда запропонувала спосіб обійти це фізичне обмеження.

Дослідники спершу створили фізичну модель і розрахували всі вимоги для експериментального зразка. Вони змоделювали теоретичний матеріал із рідкісноземельними атомами, які поглинають і повторно випромінюють світло. Моделі показали, як квантові дефекти, розташовані поруч, можуть вловлювати та зберігати відбите світло.

За допомогою технології мультиплексуванняМультиплексування довжини хвилі — технологія, яка дозволяє одночасно передавати різні сигнали по одному каналу, використовуючи різні довжини хвиль. довжини хвилі кожен випромінювач працює на власній частоті. Це дозволяє записати набагато більше даних на ту саму площу носія.

Ключове відкриття полягає в тому, що поглинання енергії вузької довжини хвилі змінює спіновий станСпіновий стан — це квантова характеристика частинок, яка описує їхній внутрішній кутовий момент, або спін. дефекту. Змінений стан майже неможливо повернути назад, що робить такі дефекти надійними для довготривалого зберігання даних.

Науковці називають це відкриття «величезним першим кроком», але до появи комерційних продуктів ще далеко. Дослідникам потрібно з’ясувати тривалість збереження даних у збудженому стані. Хоча науковці обіцяють «надвисоку щільність» запису, вони поки не надали конкретних прогнозів щодо місткості нових дисків.

Джерело: Techspot