MY.UAНовини
Майбутнє зберігання даних: учені навчилися записувати трильйони бітів у дрібному кристалі
Майбутнє зберігання даних: учені навчилися записувати трильйони бітів у дрібному кристалі

Майбутнє зберігання даних: учені навчилися записувати трильйони бітів у дрібному кристалі

Революція у зберіганні даних

Зберігання даних завжди базувалося на простому принципі: об'єкт, який перемикається між "увімкненим" і "вимкненим" станом, може використовуватися для зберігання інформації. У сучасних комп'ютерах двійковий код – одиниці та нулі – приймає різні фізичні форми. Транзистори представляють ці стани, працюючи при високій або низькій напрузі. На компакт-диску "одиниця" з'являється там, де крихітна поглиблена ямка переходить у рівну поверхню, тоді як "нуль" – це область без змін, повідомляє 24 Канал з посиланням на дослідження, опубліковане в Nanophotonics.

Традиційно фізичний розмір цих двійкових компонентів обмежував обсяг даних, який може зберігати пристрій. Тепер дослідники з Прітцкерської школи молекулярної інженерії Чиказького університету (UChicago PME) розробили метод кодування одиниць і нулів за допомогою кристалічних дефектів — недосконалостей на атомному рівні. Цей прорив може значно збільшити ємність комп'ютерної пам'яті, оскільки навіть на одному квадратному міліметрі простору можуть вміститися трильйони атомів.

Як це працює

Кожна комірка пам'яті – це один відсутній атом, один дефект. Тепер ви можете упакувати терабайти бітів у невеликому кубі матеріалу розміром лише в міліметр,
– каже доцент Чиказького фізико-технічного університету Тянь Чжун.

Це дослідження почалося під час захисту докторської дисертації одного з винахідників, Леонардо Франси. Він вивчав дозиметри – прилади, які фіксують, скільки радіації отримують працівники лікарень, синхротронів та інших радіаційних установок під час роботи.

"У лікарнях та прискорювачах елементарних частинок, наприклад, необхідно відстежувати, яку дозу радіації отримують люди. Існують матеріали, які мають здатність поглинати радіацію і зберігати цю інформацію протягом певного часу", – каже Франса.

Незабаром він захопився тим, як за допомогою оптичних методів, тобто освітлення, можна маніпулювати й "читати" цю інформацію.

"Коли кристал поглинає достатню кількість енергії, він вивільняє електрони та отвори. І ці заряди захоплюються дефектами. Ми можемо зчитувати цю інформацію. Ви можете випустити електрони, і ми зможемо прочитати інформацію за допомогою оптичних засобів", – додав учений.

Незабаром Франса побачив потенціал для зберігання пам'яті. Він приніс цю неквантову роботу до квантової лабораторії Тянь Чжуна, щоб створити міждисциплінарну інновацію з використанням квантових методів для побудови класичної пам'яті.

"Ми створюємо новий тип мікроелектронного пристрою, технологію, натхненну квантовими технологіями", – сказав Чжун.

Для створення нової технології зберігання даних команда додала іони "рідкоземельних елементів", групи елементів, також відомих як лантаноїди, до кристалу. Зокрема, вони використовували рідкоземельний елемент під назвою празеодим та кристал оксиду ітрію, але процес, про який вони повідомили, може бути виконаний з різними матеріалами, використовуючи переваги потужних, гнучких оптичних властивостей рідкоземельних елементів.

"Добре відомо, що рідкісноземельні елементи мають специфічні електронні переходи, які дозволяють вибирати певні довжини хвиль лазерного збудження для оптичного контролю, від ультрафіолетового до ближнього інфрачервоного діапазону", – говорить Леонардо Франса.

На відміну від дозиметрів, які зазвичай активуються рентгенівськими або гамма-променями, пристрій зберігання даних активується простим ультрафіолетовим лазером. Лазер стимулює лантаноїди, які, своєю чергою, вивільняють електрони. Електрони затримуються деякими дефектами оксидного кристала, наприклад, окремими прогалинами в структурі, де мав би бути один атом кисню, але його немає. У природі неможливо знайти кристали, які б не мали дефектів. Тому їх усі можна використати для запису, навіть якщо це штучно створені кристали.

Хоча кристалічні дефекти часто використовуються у квантових дослідженнях для створення "кубітів" у дорогоцінних каменях, команда з Чикаго знайшла їм інше застосування. Вони змогли визначити, коли дефекти заряджені, а коли ні. Позначивши заряджену прогалину як "одиницю", а незаряджену "нулем", вони змогли перетворити кристал на пристрій зберігання пам'яті в масштабі, небаченому в класичних обчисленнях.

Теги за темою
Техно
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
РФ собрала 40 тысяч войск у границы и готовит штурмы: какая область Украины под угрозой
Comments UA
2026-10-23T08:42:05Z
Скоропостижно скончался 46-летний Галустян: в соцсетях появился некролог
GlavRed
2026-10-25T15:27:03Z
Спасение от темноты и холода: МВД вводит экстренный алгоритм помощи во время затяжных блэкаутов
Новости Украины
2026-11-05T20:54:42Z
"Мы поняли и увидели": глава Нацгвардии приехал на Петропавловскую Борщаговку
Фокус
2026-11-02T19:42:52Z
Германия реформирует армию: Бундесвер возглавит генерал, знающий цену войны с РФ
Фокус
2026-11-06T01:00:30Z
Стаж зачтут без трудовой книжки: какие документы спасут пенсию
Знай
2026-11-06T01:00:13Z
Новые правила отсрочки: почему ТЦК больше не принимают документы
Знай
2026-10-25T17:57:34Z
Дождь, облачно и град: под какими шифрами сливают маршруты ТЦК
Знай
2026-10-25T14:51:50Z
Российская армия за одни сутки целенаправленно разбомбила четыре торговых центра «Эпицентр» по всей Украине
Новости Украины
2026-10-25T13:18:21Z
Невыплаченные $16 миллиардов: Зеленский призывает Киев бороться за обещанную помощь США
MY.UA
2026-11-05T20:12:29Z
Сестра Ефросининой показала избитую дочь: внучку Ющенко
GlavRed
2026-10-25T16:51:16Z
"На кого работает президент Украины?" В Раде раскритиковали заявление Зеленского
Comments UA
2026-10-23T21:12:56Z
У Путина сказали, кто помешал США принудить Украину к капитуляции в войне
TSN
2026-10-25T13:09:34Z
Трамп раскритиковал запрет на импорт дизеля из России
Корреспондент
2026-11-06T01:00:38Z
Швейцария ввела 21-й пакет санкций против РФ и Беларуси
MY.UA
2026-11-06T00:48:54Z
Путину уже мало оккупации Украины: озвучено жесткое заявление о кровавом плане РФ в Украине
Comments UA
2026-11-02T08:51:31Z
Россия ударила по большому областному центру — первые детали
TSN
2026-10-25T05:51:41Z
Кремль пойдет на самый жесткий шантаж Украины и США: эксперт ошарашил кровавым замыслом Путина
Comments UA
2026-10-29T16:48:04Z
В Украину надвигается похолодание: где ждать мокрого снега
Корреспондент
2026-11-05T19:09:06Z
Ноябрь станет большим шоком для украинцев: этот прогноз синоптиков удивит каждого
Comments UA
2026-10-23T17:24:55Z
Аномальное тепло возвращается в Украину: синоптик назвал даты смены погоды
GlavRed
2026-10-25T14:12:46Z
Солнце за сутки вспыхнуло четыре раза: чем это обернется для украинцев
Знай
2026-11-04T16:15:52Z
Пересыпь останется без воды на весь день: кого коснется отключение
Знай
2026-11-06T00:30:09Z
Неожиданный удар: ВСУ уничтожили базы дронов и склады РФ в четырех областях
MY.UA
2026-11-06T00:02:55Z
Света не будет по несколько дней: каким городам и областям Украины грозит длительный блэкаут
Comments UA
2026-10-23T16:57:16Z
Пластиковая лента стоила 238 тысяч грн: женщину наказали за хитрый способ обманывать газовый счетчик
TSN
2026-11-04T17:12:49Z
Войска РФ пытаются форсировать Днепр на херсонском направлении
ZN UA
2026-10-24T07:49:39Z
Неожиданная беременность и ДНК-тест: участник Нацотбора пережил 9 месяцев неизвестности
MY.UA
2026-11-05T02:47:59Z
Ада Роговцева в 89 стала лицом украинского бренда CHER’17: четыре роскошных образа
Знай
2026-10-25T17:06:27Z
Известная украинская звезда перенесла операцию по уменьшению желудка и назвала желаемый вес
TSN
2026-10-24T07:22:19Z
Лилия Подкопаева приехала в Украину из США: как выглядит 48-летняя олимпийская чемпионка
TSN
2026-10-23T16:21:47Z
Травести-дива Монро выехала из Украины: что она говорит о возвращении домой
Знай
2026-11-05T17:30:40Z
"Думала онкология": у победительницы "Холостяка" серьезные проблемы со здоровьем
Фокус
2026-11-05T16:33:07Z
Резервистка армии Израиля устроила эротическую фотосессию
Gazeta UA
2026-10-23T21:33:01Z
Екатерина Кузнецова ошеломила заявлением о пенсиях украинских актеров
TSN
2026-10-27T19:36:37Z
Звезда "Игры престолов" Николай Костер-Вальдау рассказал, как прятался в метро: Довольно тяжелая ночь
Комсомольская правда
2026-10-30T11:31:53Z
Скандал с содержанием людей под Киевом: первые заявления Буданова, прибывшего на место столкновений
Comments UA
2026-11-02T20:33:44Z
Подвергаетесь опасности и штрафу: что категорически нельзя в квартире
Знай
2026-10-24T10:21:29Z
"Шахед" атаковал Павлоград: погиб человек, среди раненых — дети
ZN UA
2026-10-26T14:49:33Z
В Великобритании бушует шторм "Боэло": десятки тысяч домов остались без электричества
Европейская правда
2026-10-25T15:07:13Z
Дрон разнес гаражи с машинами в Днепре: кому не выплатят компенсацию за ущерб
Знай
2026-11-05T21:51:16Z
Исчез после визита в ТЦК: в Тернопольской области нашли мертвым 55-летнего мужчину с инвалидностью
UAToday
2026-11-05T20:45:36Z
Российские дроны повредили энергообъект, амбулаторию и дома в Житомирской области
Gazeta UA
2026-10-25T08:46:22Z
Два самолета столкнулись в небе: четверо пилотов погибли во время учебного полета
TSN
2026-10-24T13:31:06Z
В России вспыхнул пожар на важном для армии заводе: подробности
TSN
2026-10-23T16:21:37Z
Как приготовить домашний плавленый сыр за несколько минут: нужно всего 3 простых ингредиента
TSN
2026-10-26T12:06:25Z
Не гречка и не овсянка: какую крупу врачи рекомендуют употреблять для регулирования сахара в крови
TSN
2026-10-25T16:09:00Z
В этом продукте больше белка, чем в яйцах: что лучше есть на завтрак
TSN
2026-10-29T13:51:01Z
Скорлупа отвалится сама: как варить и чистить яйца, чтобы не повредить белок
GlavRed
2026-10-24T19:39:16Z
Всего одна привычка перед сном поможет сохранить здоровье сердца: что советуют эксперты
UAToday
2026-11-05T20:45:13Z
Одна простая замена на кухне может ежегодно предотвращать до 3 миллионов смертей
TSN
2026-11-05T18:51:17Z
Когда лучше принимать душ — утром или вечером: что говорят эксперты
TSN
2026-10-31T15:42:01Z
В центре внимания уже не белок: какой новый тренд в питании набирает популярность
UAToday
2026-10-26T15:00:43Z
Как правильно обрезать черешню, чтобы она не росла «до неба» и давала богатый урожай
TSN
2026-10-30T16:21:53Z
Пенсия не ниже 6 197 гривен: кому государство гарантирует такие выплаты
Знай
2026-10-26T21:21:03Z
Критический статус больше не гарантия: Кабмин изменил правила бронирования
TSN
2026-10-27T00:18:34Z
Газ перекроют прямо в квартире: за какие нарушения отключают даже без долгов
Знай
2026-10-23T02:37:01Z
За проверку газовой плиты придется платить: сколько спишут с украинцев
Знай
2026-11-05T18:27:34Z
Неожиданный поворот: как победа демократов в США подняла цену госдолга Украины
MY.UA
2026-11-06T00:18:16Z
Облэнерго больше не выставит счет за мелкий долг: какой лимит спасает от оплаты отключения света
Знай
2026-11-06T00:00:40Z
Критические разрушения: как выглядят ТЭС после массированной атаки РФ
MY.UA
2026-11-04T22:57:31Z
Масштабный коллапс в аэропортах и не только: что известно о новой атаке на Москву
Comments UA
2026-10-24T16:27:37Z
Укрэнерго подтвердило отключения на понедельник
Корреспондент
2026-11-01T18:30:47Z
Удача уже близко: эти четыре знака Зодиака с сегодняшнего дня ждут незабываемые изменения в жизни
Comments UA
2026-10-23T07:00:17Z
Сколько можно хранить сырое мясо в морозилке: когда оно теряет вкус и качество
TSN
2026-10-25T06:12:17Z
Что действительно скрывает привычка говорить слишком громко: психологи назвали неожиданную причину
TSN
2026-10-24T16:09:17Z
Что ели украинцы до появления картофеля: традиционные блюда наших предков
TSN
2026-10-24T15:39:41Z
День ангела 13 ноября: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2026-11-05T22:18:49Z
Гороскоп на пятницу 6 ноября 2026 года
UAToday
2026-11-05T20:51:35Z
Таро-прогноз на полнолуние 26 октября: кого ждут деньги и успех, а кого - поворот судьбы
GlavRed
2026-10-24T12:12:11Z
Семь признаков, выдающих действительно хорошего мужчину: обратите внимание на его поведение в общественных местах
TSN
2026-10-23T15:33:41Z
Что звёзды приготовили на 24 октября: полный гороскоп для всех знаков зодиака
Новости Украины
2026-10-23T13:12:53Z
Что за отверстие расположено возле зарядного порта смартфона и почему его не следует чистить иглой
TSN
2026-11-04T17:12:34Z
Космическое фиаско Кремля: российские аналоги Starlink застряли на низкой высоте, зато стабилизировались
Новости Украины
2026-11-04T16:21:47Z
ТЦК требует показать смартфон: что нужно знать при проверке
Знай
2026-10-26T08:52:02Z
Ничего подобного мир не видел ранее: NASA показало, насколько сильным станет Эль-Ниньо в этом году
Фокус
2026-10-25T08:51:43Z
Батареи горячие, а в комнате холодно: какая мебель крадет ваше тепло зимой
TSN
2026-11-05T22:18:24Z
Новые зарядные станции EcoFlow уже близко: раскрыты преимущества моделей DELTA Gen4
Фокус
2026-11-05T19:48:11Z
GTA 6 заработала 630 млн долларов ещё до релиза: PS5 принесла Rockstar 468 млн с предзаказов
Знай
2026-10-25T18:57:06Z
iPhone Duo в списке лучших изобретений: чем Apple и ИИ удивили мир
Знай
2026-10-30T07:00:56Z
Вместо лекарств - крошечный имплант: ученые нашли новый способ бороться с диабетом 2-го типа
Comments UA
2026-10-28T07:42:19Z
Эти пятнадцать функций автомобиля удивят даже опытных водителей
TSN
2026-10-27T17:06:23Z
Более 1300 сил и полный привод: Honda готовит невиданный внедорожник для гонок
Фокус
2026-10-30T14:33:05Z
Официальное мародерство: в России разрешат регистрировать угнанные в Европе автомобили
UAToday
2026-11-05T20:45:43Z
Команду Cadillac в Формуле-1 могут продать за $3 миллиарда - СМИ
Корреспондент
2026-11-05T14:42:58Z
Китайский гиперкар за $3 млн разбился во время испытаний
Корреспондент
2026-11-05T13:36:14Z
Звезда Ливерпуля похвастался уникальным суперкаром
Корреспондент
2026-11-05T13:33:45Z
Mercedes внедряет ИИ непосредственно в автомобили
ZN UA
2026-11-05T13:18:12Z
Формула-1 потеряла легенду: ушел из жизни бывший чемпион мира
Корреспондент
2026-11-05T12:45:59Z
Звезда Формулы-1 впервые стал отцом
Корреспондент
2026-11-05T10:39:01Z
«Динамо» разгромило «Кудровку» 3:1 в дебюте Кендзерека: травма Петряка и два автогола
Знай
2026-10-24T18:57:07Z
38 лет держался рекорд — и пал: 11-летняя шахматистка превзошла достижение Юдит Полгар
Новости Украины
2026-10-24T15:48:59Z
Человек с двумя сердцами: в Луцке простились с легендарным футболистом Романом Максимюком
Знай
2026-10-24T14:36:55Z
Тренер сборной уже знает, кого вызовет: что показало дерби Шахтер — Динамо
Знай
2026-10-28T06:12:35Z
Пегула перед WTA Finals высказалась об Андреевой: Она просто красуется
Корреспондент
2026-11-05T22:36:38Z
Ліга конференцій: Брайтон мінімально виграв у Хетафе, Університатя Крайова здолала Егнатію з Романчуком Монако розгромив Норшелланн та інші
Football.ua
2026-11-05T22:33:16Z
"Шахтер" — "Спортинг": онлайн-трансляция матча Лиги чемпионов
ZN UA
2026-11-02T18:30:28Z
Сборные США и России могут провести товарищеский матч по футболу
ZN UA
2026-10-23T14:05:36Z
Бывший главный тренер сборной Украины возглавил клуб УПЛ
ZN UA
2026-10-24T15:39:18Z