Компакт-диски могут вернуться: ученые разработали новый тип оптической памяти

Открытие может начать эру оптических носителей с «сверхвысокой плотностью» записи, но впереди еще много исследований.

Ученые из Чикагского университета и Аргонской национальной лаборатории (США) разработали новый тип оптической памяти, которая хранит данные путем передачи света от атомов редкоземельных элементовРедкоземельные элементы — это группа из 17 химических элементов (15 лантаноидов плюс скандий и иттрий), которые имеют уникальные магнитные и оптические свойства, что делает их полезными в новейших технологиях. до квантовых дефектовКвантовые дефекты — атомные нарушения в материале, которые могут взаимодействовать с квантовыми частицами (например, со светом), позволяя сохранять информацию на субатомном уровне.. Результаты исследования опубликовал журнал Physical Review Research.

Традиционные CD и DVD имеют фундаментальное ограничение — ни один бит информации не может быть меньше длины волны лазера, который его считывает. Научная команда предложила способ обойти это физическое ограничение.

Исследователи сначала создали физическую модель и рассчитали все требования для экспериментального образца. Они смоделировали теоретический материал с редкоземельными атомами, которые поглощают и повторно излучают свет. Модели показали, как квантовые дефекты, расположенные рядом, могут улавливать и сохранять отраженный свет.

С помощью технологии мультиплексированияМультиплексирование длины волны — технология, которая позволяет одновременно передавать различные сигналы по одному каналу, используя различные длины волн. длины волны каждый излучатель работает на собственной частоте. Это позволяет записать гораздо больше данных на ту же площадь носителя.

Ключевое открытие заключается в том, что поглощение энергии узкой длины волны изменяет спиновое состояниеСпиновое состояние — это квантовая характеристика частиц, которая описывает их внутренний угловой момент, или спин. дефекта. Измененное состояние почти невозможно вернуть обратно, что делает такие дефекты надежными для долговременного хранения данных.

Ученые называют это открытие «важным первым шагом», но до появления коммерческих продуктов еще далеко. Исследователям нужно выяснить продолжительность сохранения данных в возбужденном состоянии. Хотя ученые обещают «сверхвысокую плотность» записи, они пока не предоставили конкретных прогнозов относительно емкости новых дисков.

Источник: Techspot