Чикагские ученые разработали компактную технологию хранения терабайтов данных

Терабайт в миллиметре: прорыв в технологии хранения цифровых данных Исследователи из Чикагского университета разработали технологию хранения данных, в которой дефекты кристаллов играют роль единиц и нулей. Каждый такой дефект размером с один атом, что позволяет упаковать терабайты информации в крошечный кубический миллиметр материала. Метод опирается на квантовые принципы, но применяется в классической электронике. Первоначально исследование велось в области дозиметрии радиации — ученые изучали материалы, способные фиксировать уровень радиационного облучения. Однако впоследствии подход был адаптирован для хранения данных. Руководитель исследования Тянь Чжун объясняет, что память формируется благодаря отсутствующим атомам в кристалле. Эти пустоты могут захватывать и удерживать электроны, создавая стабильные состояния «единицы» и «нуля». Оптические технологии позволяют записывать и считывать данные с высокой точностью, используя лазерные импульсы.

Новая технология хранения информации — Терабайты в миллиметровом кристалле Исследователи из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета разработали новый метод хранения данных с использованием дефектов в кристаллах. Каждый бит информации кодируется отсутствием одного атома, что позволяет хранить терабайты данных в кристалле размером всего 1 миллиметр. Ученые добавили в кристалл ионы редкоземельных элементов лантаноидов , таких как празеодим, что позволило использовать их уникальные оптические свойства. Под воздействием ультрафиолетового лазера кристалл высвобождает электроны, которые захватываются дефектами — местами, где отсутствует атом кислорода. Эти дефекты кодируются как «1» и «0», превращая кристалл в высокоэффективное устройство хранения данных. Изначально исследование было сосредоточено на дозиметрах, но благодаря междисциплинарному подходу, объединившему квантовую науку и твердотельную физику, ученые адаптировали их для хранения данных.

Миллиард элементов памяти в кубике размером с миллиметр Учёные из Чикагского университета разработали новую технологию хранения информации, основанную на атомных дефектах кристаллов. Они нашли способ создавать единицы и нули из кристаллических дефектов, что позволяет хранить терабайты информации в кубике материала размером всего в миллиметр. Ключевым элементом технологии являются редкоземельные элементы, добавленные в кристалл оксида иттрия. В исследовании использовался празеодим, но процесс может быть адаптирован для различных материалов. Кристалл заряжается под ультрафиолетовым светом. Активация устройства происходит с помощью ультрафиолетового лазера, который стимулирует лантаноиды, высвобождающие электроны. Они захватываются дефектами кристалла оксида, превращая его в мощное устройство хранения.

Физики использовали заряженные кристаллические дефекты для плотной записи данных Если у объекта есть состояния «включено» и «выключено», его можно использовать для хранения информации в виде двоичного кода. В компьютерах этими объектами стали транзисторы, на CD -дисках — рельеф поверхности. Размеры такого объекта диктуют размеры устройства хранения информации. Инженеры и ученые постоянно стараются уменьшать размеры хранилищ памяти, ищут баланс между простотой записи, считывания, стоимостью и долговечностью прибора. Физики нашли способ объединить физику твердого тела с исследованиями из области квантовых технологий и обеспечить запись информации в виде зарядов кристаллических дефектов оксида иттрия Y2O3 , легированного празеодимом Pr . «Каждая ячейка памяти — это один отсутствующий атом, один дефект. Теперь можно упаковать терабайты данных в маленький кубик материала размером всего один миллиметр», — сказал доцент UChicago PME Тянь Чжун Tian Zhong .

Терабайты данных в миллиметровом кристалле Исследователи из Чикагского университета научились использовать дефекты кристаллов размером с атом в качестве битов информации! Команда добавила в кристалл редкоземельные элементы лантаниды и использовала ультрафиолетовый лазер для управления электронами. Когда лазер светит на кристалл, лантаниды выбрасывают электроны, которые затем захватываются дефектами – местами, где отсутствует атом кислорода. Заряженный дефект становится "единицей", незаряженный – "нулём". Самое впечатляющее – плотность хранения. В кубике кристалла размером всего в миллиметр можно уместить терабайты данных! Потенциал применения этой технологии огромен. Представьте дата-центры, где стойки серверов заменяются небольшими кристаллическими блоками. Или смартфоны с памятью в сотни терабайт. Особенно перспективно использование в космической отрасли, где критически важны компактность и надёжность систем хранения данных. В медицине такие накопители могли бы хранить полные истории болезней миллионов пациентов в объёме обычной флешки. Интересно, что технология родилась из исследований дозиметров радиации. Исследователь Леонардо Франса изучал устройства для измерения радиационного облучения в больницах, а потом понял, что тот же принцип можно использовать для хранения данных.

Краткий дайджест новостей 19 февраля Чикагские ученые разработали компактную технологию хранения терабайтов данных Терабайты данных в миллиметровом кристалле Исследователи из Чикагского университета научились использовать дефекты кристаллов размером с атом в качестве битов информации! Команда добавила в кристалл редкоземельные элементы лантаниды и использовала... Путин поручил быстро поднять мазут со дна Черного моря Надо поднимать затонувшие нефтетанкеры в Черном море, чтобы они не были «миной замедленного действия», заявил Путин Работы по ликвидации ЧС в Краснодарском крае продолжаются. Пять мирных жителей пострадали в Макеевке в результате ракетной атаки Шесть человек, в том числе два ребенка, ранены в ДНР при ракетной атаке со стороны ВСУ, сообщил Денис Пушилин Отправить новость Создайте свой спор в нашем боте Спорим Обработано tek.fm

Ученые создали кристаллы, способные хранить терабайты данных в кубическом миллиметре Исследователи из Инженерной школы Прицкера Чикагского университета Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago разработали технологию хранения данных в атомных дефектах кристаллов. Новый метод позволяет записывать терабайты информации в кубе объемом в 1 мм3, используя заряженные и незаряженные дефекты как аналог классических единиц и нулей. Читать далее