Eternity
03.06.2025, 23:55
Исследователи из Школы молекулярной инженерии Чикагского университета разработали метод хранения данных, использующий дефекты кристаллов в качестве единиц и нулей, каждый размером с отдельный атом.
https://static.dzeninfra.ru/s3/zen-lib/1.003.1/dzen-layout/lz5XeGt8fsa/20o2r3l20/fad466Lbeno_/VwvIkK5LJMOYzCuVtl5pv12S4S3Nl_effygLLSo1h9ccIZKlVM Q4ZBPYVuFxrYn4gpDNodzjlEhJAyInGg5ee-e6vAW_G3DAfIhvUOfeXCrtQqWY_HNTjtp9Dwze4EdUiJBSobEh HoSD2NcTgw-4H8QSG5Nu9CPc6FNW8soP23_C_9zwX0oVl2jMTIYD_vh_PZOTn Hlml4rv-Vt7SIU1t80DAIDR895zh-9g4fItWHx3koryfySjjVhCF2MpGhoukj4Mso5JpAPqvnzmV39L _U5C83zKNXb579lqiPtV9BT8oXOhA1E-8sQ_sREz3Vst1LK7oQ8mgj57M1bwe3upveIcPlIPS-XBqvyNJMU-Wy-uY8KfeieE-s25WUnrp6SkjpJwMMNjr0EWj8Lg4r3JDRegyTFN14AtKCFn4Ku oSH9Tjb_D7_mmE1kcT4blbAnvDWPgjpmmxcvOOdj5mSdH9g0T0 7OQQi1Cto6yAPA-qU300bhhHrYQrtkg5YKoGfo-wf_84Rx6NAIZ3y0XZs0qPbzjIN_pp_T4vYt6uHlUdyYfwZLiMd BcIXbcsVAgDXiMRnAKM5-XES-r4TaQSSnJHeDsb1GtunTDut8NVIfdWC6v48Be6PSWKa57GUkqp FWXrrPRszMR7wPk33BgkY9afcfTiaGsdqAdG2MHkUqICC1Q_j8 z__m3Arp9vDaEfvm_fjHTXSu2VvlNi1jKqDdWVY_xwlKDkB3Qh r1Q4JAe6i1008syjFbiXLvxt9DbG-lP89wf8h1ZFTP7bf3Ut61IfW1TsE2JFpSbDjj7WSiF9lSNIhOh kvAfMNXPUsATX3otdHJJEVzEAUyoIRVwSGtYXwLNvQOfu1TCqI 4cV8dNaU8P4iL86xZ26I0LG0uqBzcWHPISseOzXBA3rtNCktyK HxTAiMK_JnMOSwAk0MppW01DvJ8yD7mkgBkffQeEXkrN3ELw_N pmNgsfiNhKmwfHF74jMQNxIu5TBM9QQ2Ddyj-X07nBfcRTLuvBZREpe1hNYc0Ok95blIK7Td2Xpt4LfawAs51qZ BY7DToamKi3NgaPE5JhUUPfAbdcUmHjnrovZqP5gswH8L75cmS iy6tZTCIMDqDsW_Wg2n_9xrTfK-0dwCBtu5WkmQ-6iIi5hRS0nADysRCQbtOmnLEj8Y07r2SQeoNMNkO8ueJEwzhqa H5TD39THqulEBuvnGd2_onP_9PSfZpkJkuuCwjLaIcWFv4wUvH TEd8jxB7igRFcyvxkoUhQnnWDvOshxSF4iWvMUl8eEH1ZRgLLT J1m1P1KzU8Qon6YFEb7vYrIKJvEh-bd8lLzQ8M8I8fs0LEx3rmM94AIIJ4l8A8boubBKMkZfsPtzoKP yHfCGb0N97SuC5zdEsGN-CT2aW3a-Sq7JEa2z1HAIoGgX2CGTVFiEn7Yr_eTibOdBSIcWkAHQWkbCK8 xP09zLov2w5i_TZUHXklt3hIyH8tV5_ktKUjYqSbHp-4RswDjk67T5myxQOLta62loDpAXeYTzLqz5ULqafnuUL4cwi95 JWKJHY7XtYz5bLxCYx_KVKT5Dbg4mIjVdUQsEGDDMTGdUNSvEZ KA7-ttpLKpM83VE_6agSTg2SnZDuI9foJNmVeRu4weZKU-qA7v84BsexWUu5wKa3vIleeF_uBhMNCxP5KXn1Nj4B6onsbzym CNpNMsy9OHQOi52A_hLkzgPDqVodrffBVmbGrfLTDQXEhV5klf SovJW6TkNC8zcFOxE25gpn2wMMHNyYzls8uS_LeR_Jsy16ArWc ldIF8Oon3YBUEJnV4X1R97bG8CQS555hdaLig5K2jWRwZe4FMC gvFsAcStoXNT_YstJ8HqU0_mI33IkcdhS6v7TsANfEHsO1UD-83t5PTO-M6-UkK8maeUSdxY-EmYhZQmvvEgQREzjiFHbPEAoK66r4cSmxHcluNeimNU4KjIC1x BLX5QH0m0EUpvw
Квантовые методы революционизируют классические вычисления
Это новшество демонстрирует междисциплинарный подход инженерии, применяя квантовые технологии для преобразования классических, неквантовых компьютеров.
Исследование переориентирует технологии, изначально разрабатывавшиеся для дозиметров излучения – устройств, обычно используемых для измерения радиационного облучения – в революционную микроэлектронную память.
По словам первого автора исследования Леонардо Франсы, они объединили физику твёрдого тела, используемую в радиационной дозиметрии, с исследованиями в области квантовой науки, хотя их работа не является чисто квантовой. Этот междисциплинарный подход позволил разработать новую технологию хранения данных для микроэлектроники.
Исследователь добавляет, что их работа создаёт мост между квантовым и оптическим хранением данных, отвечая потребностям как в улучшенных квантовых системах, так и в совершенствовании классической памяти.
Исследование началось в Университете Сан-Паулу в Бразилии, где он изучал дозиметры излучения – устройства, пассивно отслеживающие радиационное облучение работников больниц, синхротронов и других объектов с радиационным излучением.
Эти материалы способны поглощать радиацию и хранить информацию об облучении в течение определённого периода. Леонардо объяснил: когда кристалл поглощает достаточно энергии, он высвобождает электроны, которые затем захватываются дефектами. Эту информацию можно считать, высвобождая электроны и детектируя их оптически.
Осознав потенциал этого метода для хранения данных, Франсы принёс этот неквантовый подход в квантовую лабораторию Чжуна, что привело к междисциплинарному прорыву.
Редкоземельные элементы улучшают хранение данных
Для разработки этой технологии хранения данных команда внедрила редкоземельные элементы, также известные как лантаноиды, в кристалл.
https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/271828/pub_67b1bf279af94c64818f0cd4_67b1bff67244506eab070 f5b/scale_1200
В частности, они использовали празеодим и кристалл оксида иттрия, хотя разработанный ими процесс может применяться к различным материалам, используя гибкие оптические свойства редкоземельных элементов.
Редкоземельные элементы обладают специфическими электронными переходами, позволяющими выбирать точные длины волн лазерного возбуждения для оптического контроля в диапазоне от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного излучения.
В отличие от дозиметров, активируемых рентгеновским или гамма-излучением, это устройство хранения данных активируется простым ультрафиолетовым лазером. Лазер возбуждает лантаноиды, заставляя их высвобождать электроны. Эти электроны захватываются дефектами в кристалле оксида, как пустоты, где отсутствует один атом кислорода. Технология использует эти естественные дефекты, встречающиеся как в природных, так и в искусственных кристаллах.
Хотя дефекты кристаллов обычно используются в квантовых исследованиях для получения кубитов, учёные нашли им новое применение. Они научились контролировать, какие дефекты заряжены, а какие нет, обозначая заряженные пустоты как единицы, а незаряженные как нули.
Это новшество превращает кристалл в высокоэффективное устройство хранения данных, превосходящее предыдущие ограничения в классических вычислениях.
https://static.dzeninfra.ru/s3/zen-lib/1.003.1/dzen-layout/lz5XeGt8fsa/20o2r3l20/fad466Lbeno_/VwvIkK5LJMOYzCuVtl5pv12S4S3Nl_effygLLSo1h9ccIZKlVM Q4ZBPYVuFxrYn4gpDNodzjlEhJAyInGg5ee-e6vAW_G3DAfIhvUOfeXCrtQqWY_HNTjtp9Dwze4EdUiJBSobEh HoSD2NcTgw-4H8QSG5Nu9CPc6FNW8soP23_C_9zwX0oVl2jMTIYD_vh_PZOTn Hlml4rv-Vt7SIU1t80DAIDR895zh-9g4fItWHx3koryfySjjVhCF2MpGhoukj4Mso5JpAPqvnzmV39L _U5C83zKNXb579lqiPtV9BT8oXOhA1E-8sQ_sREz3Vst1LK7oQ8mgj57M1bwe3upveIcPlIPS-XBqvyNJMU-Wy-uY8KfeieE-s25WUnrp6SkjpJwMMNjr0EWj8Lg4r3JDRegyTFN14AtKCFn4Ku oSH9Tjb_D7_mmE1kcT4blbAnvDWPgjpmmxcvOOdj5mSdH9g0T0 7OQQi1Cto6yAPA-qU300bhhHrYQrtkg5YKoGfo-wf_84Rx6NAIZ3y0XZs0qPbzjIN_pp_T4vYt6uHlUdyYfwZLiMd BcIXbcsVAgDXiMRnAKM5-XES-r4TaQSSnJHeDsb1GtunTDut8NVIfdWC6v48Be6PSWKa57GUkqp FWXrrPRszMR7wPk33BgkY9afcfTiaGsdqAdG2MHkUqICC1Q_j8 z__m3Arp9vDaEfvm_fjHTXSu2VvlNi1jKqDdWVY_xwlKDkB3Qh r1Q4JAe6i1008syjFbiXLvxt9DbG-lP89wf8h1ZFTP7bf3Ut61IfW1TsE2JFpSbDjj7WSiF9lSNIhOh kvAfMNXPUsATX3otdHJJEVzEAUyoIRVwSGtYXwLNvQOfu1TCqI 4cV8dNaU8P4iL86xZ26I0LG0uqBzcWHPISseOzXBA3rtNCktyK HxTAiMK_JnMOSwAk0MppW01DvJ8yD7mkgBkffQeEXkrN3ELw_N pmNgsfiNhKmwfHF74jMQNxIu5TBM9QQ2Ddyj-X07nBfcRTLuvBZREpe1hNYc0Ok95blIK7Td2Xpt4LfawAs51qZ BY7DToamKi3NgaPE5JhUUPfAbdcUmHjnrovZqP5gswH8L75cmS iy6tZTCIMDqDsW_Wg2n_9xrTfK-0dwCBtu5WkmQ-6iIi5hRS0nADysRCQbtOmnLEj8Y07r2SQeoNMNkO8ueJEwzhqa H5TD39THqulEBuvnGd2_onP_9PSfZpkJkuuCwjLaIcWFv4wUvH TEd8jxB7igRFcyvxkoUhQnnWDvOshxSF4iWvMUl8eEH1ZRgLLT J1m1P1KzU8Qon6YFEb7vYrIKJvEh-bd8lLzQ8M8I8fs0LEx3rmM94AIIJ4l8A8boubBKMkZfsPtzoKP yHfCGb0N97SuC5zdEsGN-CT2aW3a-Sq7JEa2z1HAIoGgX2CGTVFiEn7Yr_eTibOdBSIcWkAHQWkbCK8 xP09zLov2w5i_TZUHXklt3hIyH8tV5_ktKUjYqSbHp-4RswDjk67T5myxQOLta62loDpAXeYTzLqz5ULqafnuUL4cwi95 JWKJHY7XtYz5bLxCYx_KVKT5Dbg4mIjVdUQsEGDDMTGdUNSvEZ KA7-ttpLKpM83VE_6agSTg2SnZDuI9foJNmVeRu4weZKU-qA7v84BsexWUu5wKa3vIleeF_uBhMNCxP5KXn1Nj4B6onsbzym CNpNMsy9OHQOi52A_hLkzgPDqVodrffBVmbGrfLTDQXEhV5klf SovJW6TkNC8zcFOxE25gpn2wMMHNyYzls8uS_LeR_Jsy16ArWc ldIF8Oon3YBUEJnV4X1R97bG8CQS555hdaLig5K2jWRwZe4FMC gvFsAcStoXNT_YstJ8HqU0_mI33IkcdhS6v7TsANfEHsO1UD-83t5PTO-M6-UkK8maeUSdxY-EmYhZQmvvEgQREzjiFHbPEAoK66r4cSmxHcluNeimNU4KjIC1x BLX5QH0m0EUpvw
Квантовые методы революционизируют классические вычисления
Это новшество демонстрирует междисциплинарный подход инженерии, применяя квантовые технологии для преобразования классических, неквантовых компьютеров.
Исследование переориентирует технологии, изначально разрабатывавшиеся для дозиметров излучения – устройств, обычно используемых для измерения радиационного облучения – в революционную микроэлектронную память.
По словам первого автора исследования Леонардо Франсы, они объединили физику твёрдого тела, используемую в радиационной дозиметрии, с исследованиями в области квантовой науки, хотя их работа не является чисто квантовой. Этот междисциплинарный подход позволил разработать новую технологию хранения данных для микроэлектроники.
Исследователь добавляет, что их работа создаёт мост между квантовым и оптическим хранением данных, отвечая потребностям как в улучшенных квантовых системах, так и в совершенствовании классической памяти.
Исследование началось в Университете Сан-Паулу в Бразилии, где он изучал дозиметры излучения – устройства, пассивно отслеживающие радиационное облучение работников больниц, синхротронов и других объектов с радиационным излучением.
Эти материалы способны поглощать радиацию и хранить информацию об облучении в течение определённого периода. Леонардо объяснил: когда кристалл поглощает достаточно энергии, он высвобождает электроны, которые затем захватываются дефектами. Эту информацию можно считать, высвобождая электроны и детектируя их оптически.
Осознав потенциал этого метода для хранения данных, Франсы принёс этот неквантовый подход в квантовую лабораторию Чжуна, что привело к междисциплинарному прорыву.
Редкоземельные элементы улучшают хранение данных
Для разработки этой технологии хранения данных команда внедрила редкоземельные элементы, также известные как лантаноиды, в кристалл.
https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/271828/pub_67b1bf279af94c64818f0cd4_67b1bff67244506eab070 f5b/scale_1200
В частности, они использовали празеодим и кристалл оксида иттрия, хотя разработанный ими процесс может применяться к различным материалам, используя гибкие оптические свойства редкоземельных элементов.
Редкоземельные элементы обладают специфическими электронными переходами, позволяющими выбирать точные длины волн лазерного возбуждения для оптического контроля в диапазоне от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного излучения.
В отличие от дозиметров, активируемых рентгеновским или гамма-излучением, это устройство хранения данных активируется простым ультрафиолетовым лазером. Лазер возбуждает лантаноиды, заставляя их высвобождать электроны. Эти электроны захватываются дефектами в кристалле оксида, как пустоты, где отсутствует один атом кислорода. Технология использует эти естественные дефекты, встречающиеся как в природных, так и в искусственных кристаллах.
Хотя дефекты кристаллов обычно используются в квантовых исследованиях для получения кубитов, учёные нашли им новое применение. Они научились контролировать, какие дефекты заряжены, а какие нет, обозначая заряженные пустоты как единицы, а незаряженные как нули.
Это новшество превращает кристалл в высокоэффективное устройство хранения данных, превосходящее предыдущие ограничения в классических вычислениях.