Благодаря достижениям в области квантовых исследований мы можем вернуться к использованию компакт-дисков и DVD-дисков для хранения информации.
В эпоху облачных технологий и потокового вещания компакт-диски и DVD-диски отошли на второй план, за исключением редких областей применения (аудио-компакт-диски, фильмы и сериалы на дисках и прочее). Сегодня эти физические носители, которые считаются устаревшим способом хранения данных, тем не менее, могут пережить возрождение. По крайней мере, об этом свидетельствуют исследования, проведённые учёными Чикагского университета и Аргоннской национальной лаборатории в Лемонте.
Квантовые исследования расширяют границы физики
Исследователи из Иллинойса разработали новый тип оптической памяти, значительно более эффективный, чем традиционные компакт-диски и DVD-диски, обойдя их ограничения ёмкости, которые ранее считались непреодолимыми из-за дифракции света. Это ограничение связано с тем, что каждый бит не может быть меньше, чем длина волны лазера, используемого для чтения и записи.
Чтобы преодолеть это препятствие, новая оптическая память включает атомы редкоземельных элементов в твёрдом материале, которые направляют свет на соседние квантовые дефекты. Например, кристаллы оксида магния (MgO) могут действовать как излучатели, генерируя мультиплексирование с разделением по длине волны за счет незначительных изменений длин волн света. По мнению исследователей, этот подход должен значительно увеличить большую ёмкость памяти при сохранении той же физической площади.
Требуется технико-экономическое обоснование
«Мы сформировали фундаментальную физику того, как передача энергии между дефектами может лежать в основе невероятно эффективного метода оптического хранения данных», — говорит учёный из Аргонна, Джулия Галли. «Это исследование иллюстрирует важность изучения основных принципов и теорий квантовой механики для информирования о новых технологиях».
«Наша цель состояла в том, чтобы разработать теорию, необходимую для предсказания того, как работает передача энергии между эмиттерами и дефектами», — рассказывает Сварнабха Чаттарадж, постдокторант из Аргонна. «Эта теория позволила нам определить правила проектирования для потенциальной разработки новой оптической памяти.»
Таким образом, теория кажется многообещающей, особенно с учетом того, что наблюдаемый переход квантовых дефектов предполагает, что данные, хранящиеся таким образом, могут сохраняться в течении продолжительного времени. Теперь осталось материализовать этот потенциал. Учитывая стоимость разработки и демократизации такой технологии, как и её реальной полезности, несколько лет могут отделять нас от триумфального возращения CD и DVD-дисков.
Источник: TechSpot
