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

Учені змогли використати окремі відсутні атоми в кристалах як комірки пам'яті, упаковуючи терабайти даних у міліметровий куб. В основі технології лежать рідкісноземельні елементи та активація на основі світла. Це абсолютно нова система зберігання даних, не схожа на все, що ми бачили в класичній обчислювальній техніці.

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.

На жаль, вони не кажуть нічого про те, чи можна буде адаптувати цю технологію під споживче використання, коли і скільки це може коштувати. Ми також нічого не знаємо про швидкість читання інформації з кристалів. Але цілком можливо, що в не дуже віддаленому майбутньому наші смартфони (або принаймні ПК), зможуть зберігати сотні терабайтів даних.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Сезон арбузов в Украине: что нужно знать, чтобы не купить "нитратный коктейль"
Знай
2025-07-13T10:51:02Z
Запасайтесь уже сейчас: Украине грозит резкое удорожание важного продукта
Знай
2025-06-29T16:00:44Z
Станут роскошью: цены на ряд продуктов взлетят минимум вполовину – что подорожает
Знай
2025-07-07T02:12:32Z
Коснется всех, кто имеет свою квартиру или дом: украинцев начали вызывать в налоговую – с чем это связано
Знай
2025-07-07T10:36:17Z
Даже без решения суда: как налоговая узнает про деньги на счетах украинцев
Знай
2025-07-13T12:36:36Z
Легендарный "Руслан" снова в небе: самолет Ан-124-100 замечен над Киевом
Новости Украины
2025-07-13T12:15:50Z
Не только вывезти, но и потратить: какие ограничения на наличные ждут украинцев в ЕС
Хвиля
2025-07-07T03:45:44Z
Курс валют на 3 июля: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2025-07-03T07:09:36Z
В Украине хотят изменить порядок индексации пенсии: что будет отменено
Comments UA
2025-07-07T14:09:20Z
Этим людям может навредить черника: кому ее следует избегать
Comments UA
2025-07-07T14:21:28Z
Как поливать огурцы в жару и чем подкормить: советы опытных садовников
TSN
2025-07-07T09:48:17Z
Кровотечение во время секса: когда это норма, а когда следует бежать к врачу
Знай
2025-07-04T20:51:38Z
В Британии циркулирует новый штамм COVID-19 с необычным симптомом
ZN UA
2025-07-07T06:46:55Z
Как преодолеть стресс и депрессию: самый дешевый способ
Gazeta UA
2025-07-13T11:42:54Z
Кофе из цикория: четыре причины, почему его следует включить в ежедневный рацион
Gazeta UA
2025-07-13T11:15:28Z
Пенсионеры могут получить тысячу гривен на лекарства: кому и на каких условиях выплатят пособие
Знай
2025-07-04T03:36:30Z
Что будет с организмом, если на месяц отказаться от молочных продуктов
Comments UA
2025-07-07T13:06:51Z
Чтобы огурцы росли как на дрожжах: эффективное и дешевое средство, которое есть у каждого дома
TSN
2025-07-06T18:06:48Z
Война тут же прекратится: Москва выдвинула абсурдные условия "мира"
Comments UA
2025-07-07T11:57:54Z
Грязная политика на крови: в Киеве разворачивается внутренний фронт
Comments UA
2025-07-07T10:18:52Z
"Украину сдали путину": политолог сделал важное заявление о "предательстве" Запада
Знай
2025-07-03T20:30:09Z
На выборах Украину ждут три варианта, а настоящая война начнется через пять лет – интервью с Аркадием Бабченко
Telegraf
2025-07-08T05:03:41Z
Путин пожаловался, как коварный Запад делает «чик-чик» с интересами России. ВИДЕО
Новости Украины
2025-07-13T12:33:05Z
Фон дер Ляйен о тарифах Трампа: ЕС подготовил контрмеры, но еще не время
Европейская правда
2025-07-13T12:03:21Z
Ей разбили голову в Верховной Раде: как сейчас выглядит "фанатка" Януковича Александра Кужель
Telegraf
2025-07-04T08:39:42Z
Драка между Мединским и Умеровым на переговорах в Стамбуле: спикер МИД объяснил ситуацию
Comments UA
2025-07-06T09:51:18Z
Удары по ТЦК координировались изменниками, которые отправляли сообщения в российские чат-боты — ЦПД
TSN
2025-07-08T19:09:49Z
Россияне нацелились на ключевой город: он уже полностью простреливается беспилотниками
Telegraf
2025-07-07T20:15:59Z
Будет ад: синоптикиня назвала самые жаркие дни в июле
TSN
2025-07-04T09:09:00Z
Оккупанты атаковали Харьков дронами: есть попадания
Хвиля
2025-07-07T06:27:17Z
На линии фронта появились редкие хищники, занесенные в Красную книгу
Gazeta UA
2025-07-07T07:33:40Z
Град, шквалы, грозы: Укргидрометцентр предупреждает о "прелестях" 14 июля
Новости Украины
2025-07-13T12:42:11Z
В Украину возвращается жара: синоптик предупреждает о возможном температурном рекорде
Фокус
2025-07-13T12:42:04Z
Лікарі назвали найнебезпечніше морозиво
AgroNews
2025-07-07T16:21:45Z
Приказ Порошенко, разрешивший боевикам Гиркина избежать уничтожения, является госизменой – эксперт
TSN
2025-07-07T17:54:27Z
Удар по мобилизации. Россия атакует ТЦК
Корреспондент
2025-07-07T21:18:24Z
Какой церковный праздник 7 июля: что обязательно нужно сделать в этот день
Comments UA
2025-07-07T04:06:35Z
Стало известно, сколько россиян поддерживают войну и сколько хотят ударить ядеркой по Украине
Comments UA
2025-07-04T06:54:18Z
Возможно, вы еврей - проверьте себя: украинские фамилии еврейского происхождения
Telegraf
2025-07-07T07:45:19Z
Крупнейший порт Европы готовится к войне с Россией — что известно
TSN
2025-07-08T21:27:03Z
"Война дронов" заморозила линию фронта в Украине, - WSJ
Комсомольская правда
2025-07-13T12:19:46Z
Полиция и ТЦК начнут "охоту" за этими мужчинами: кого могут задержать среди улицы
Знай
2025-07-13T11:36:31Z
Производит истребители МиГ-29 и МиГ-31: Силы обороны атаковали завод в Подмосковье
Фокус
2025-07-11T11:43:06Z
6 июля: какой сегодня церковный праздник и что можно и нельзя делать в этот день
Comments UA
2025-07-06T04:03:59Z
Определено ориентировочное время заседания следующего Рамштайна
Корреспондент
2025-07-12T20:48:25Z
Ведущая Витвицкая объяснила, почему ее муж судья-воин вместо фронта отдыхает в Карпатах
Фокус
2025-07-07T13:15:28Z
Хайди Клум очаровала редким кадром со взрослыми сыновьями
Апостроф
2025-07-10T08:15:43Z
Ведущая Анна Свиридова жестко высказалась об изменнице Оксане Байрак: "Мне совершенно не больно"
Знай
2025-07-01T18:51:11Z
Похудевший Филипп Киркоров прокомментировал некроз, который ему приписывают
Фокус
2025-07-04T10:57:54Z
Режиссёр новой экранизации Resident Evil не собирается бездумно следовать канону
GameMag
2025-07-13T12:04:20Z
Развелась за день до смерти и спланировала свои похороны: как выглядит могила звезды "Зачарованных" Шеннен Доэрти
Telegraf
2025-07-13T11:42:34Z
Умер известный голливудский актер Майкл Мэдсен
Фокус
2025-07-03T20:51:36Z
Тимур Мирошниченко сменил имя приемному сыну: жена ведущего объяснила почему
TSN
2025-07-08T16:24:03Z
Анастасия Цимбалару появилась на большом концерте дуэта "Очі в Очі" в Киеве
Фокус
2025-07-07T12:51:52Z
Жесткая двойная атака РФ по Харькову: власти заявили о страшных разрушениях, есть пострадавшие
Comments UA
2025-07-07T08:48:21Z
Ушла из дома и не вернулась: в Днепре обнаружили мертвой девочку
TSN
2025-07-06T11:42:57Z
Автобус с детьми слетел в кювет и перевернулся во Львовской области: что с пострадавшими
Telegraf
2025-07-09T20:18:18Z
Россия ударила по зданию ТЦК в Полтаве: есть погибшие и раненые
Telegraf
2025-07-03T12:54:38Z
В Тернопольской области подросток вылез на памятник Герою Небесной сотни — парня разыскала полиция
Апостроф
2025-07-13T12:24:40Z
На румынском пляже обнаружили вероятный обломок беспилотника
Апостроф
2025-07-13T11:54:49Z
Шесть "Гераней" по Харькову: количество пострадавших постоянно растет
Gazeta UA
2025-07-07T10:36:30Z
Взрыв под Житомиром, "разнесший" пол-села: полиция назвала причину и указала на виновников
TSN
2025-07-07T13:48:55Z
На Харьковщине ночью раздались взрывы
TSN
2025-07-11T05:06:53Z
Нереальная вкуснота за 15 минут: приготовьте персиковые слойки с медом и мороженым
Telegraf
2025-07-12T09:15:40Z
Как распознать китайскую гречку: три простых признака
Gazeta UA
2025-07-06T09:57:33Z
Пять дел, которые нужно сделать на выходных, чтобы лишить дома беспорядок на всю неделю
Знай
2025-07-07T15:51:07Z
Что рассыпать в междурядье, чтобы морковь выросла сладкой: результат вас непременно удивит
TSN
2025-06-29T15:06:26Z
Как пищевая сода спасает от пота и неприятного запаха: лайфхаки, которые работают
Знай
2025-07-13T11:51:36Z
Как заморозить черешню на зиму с косточками и без
TSN
2025-07-13T11:48:00Z
Какие деревья притягивают успех и деньги, как магнитом: их нужно обязательно посадить возле дома
TSN
2025-06-29T13:51:56Z
Как убрать неприятный запах из обуви в домашних условиях: понадобится одно копеечное средство
TSN
2025-07-07T12:36:12Z
День ангела 7 июля: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2025-07-06T21:21:17Z
Случаи, в которых никогда не следует использовать удлинители: советы электриков
Знай
2025-07-02T03:51:41Z
Звук умирающего в Альпах ледника может заставить плакать кого угодно
Фокус
2025-07-09T12:09:04Z
Илон Маск оскандалился из-за размышлений своего чат-бота
Апостроф
2025-07-09T07:52:36Z
Кернес, Терехов и Чикатило: украинка стала звездой сети благодаря необычным тату
Telegraf
2025-07-07T08:57:18Z
Как заставить смартфон работать вдвое дольше: рабочие лайфхаки, когда нет света
Telegraf
2025-07-13T12:33:40Z
Гигантский айсберг может уничтожить целый поселок в Гренландии: власти объявили эвакуацию жителей
TSN
2025-07-13T11:36:56Z
4 приема, которые помогут улучшить чтение на любом смартфоне Android
Фокус
2025-07-07T16:15:38Z
Секретные коды ChatGPT: как легко управлять ИИ, чтобы добиваться успеха
Фокус
2025-07-08T16:21:46Z
Астронавтка NASA показала фото "вторжения" малоизвестного объекта в атмосферу Земли
Comments UA
2025-07-06T05:21:50Z
Ужас Илона Маска сбывается: Tesla сброшена с трона
Comments UA
2025-07-06T14:27:06Z
Stellantis возрождает спортивное подразделение SRT
Корреспондент
2025-07-04T18:54:45Z
Toyota RAV4 стала самым популярным автомобилем в мире
Корреспондент
2025-07-01T17:09:59Z
"Невозможно" отремонтировать в подержанных автомобилях: эксперт назвал вещь
Gazeta UA
2025-07-12T02:21:21Z
"До полного" - не стоит: работник АЗС предостерёг водителей, которые заливают бак до предела
UAToday
2025-07-12T00:39:25Z
Chevrolet удивил ценой нового кроссовера на базе китайской модели
Gazeta UA
2025-07-11T19:33:12Z
Volkswagen начал производство спецверсии электрокара ID.3 GTX FIRE+ICE
Корреспондент
2025-07-11T19:24:47Z
Электромобиль Rimac Nevera R установил 24 новых мировых рекорда
Корреспондент
2025-07-11T18:24:19Z
Hyundai представила электрический седан Ioniq 6 N
Корреспондент
2025-07-11T17:54:34Z
Горы, любовь и роскошь: Милевский поделился фото с отдыха с Тамилой
Gazeta UA
2025-07-07T19:24:50Z
Свитолина рассказала, как поддержка мужа помогает ей на корте
Корреспондент
2025-07-04T10:57:17Z
"Ильвес" - "Шахтер": где и когда смотреть второй матч Лиги Европы
Telegraf
2025-07-13T11:48:21Z
"Челси" — ПСЖ: онлайн-трансляция финала чемпионата мира
Telegraf
2025-07-13T11:00:20Z
Бенфика удивила болельщиков своим выбором в отношении Трубина
Корреспондент
2025-07-13T09:57:14Z
Штутгарт нацелен на компенсацию от Баварии за их участие в КЧМ
Корреспондент
2025-07-13T09:33:13Z
Шираз отправил Берлангу в тяжелый нокаут и завоевал право на титульный бой
Корреспондент
2025-07-13T09:18:34Z
Легендарный игрок Реала высказался в поддержку Гюлера
Корреспондент
2025-07-13T08:24:09Z
Сепеда впервые проиграл на профессиональном ринге, уступив Стивенсону
Корреспондент
2025-07-13T06:54:53Z