В развитии технологии хранения информации произошло огромное изменение от времен перфорированной карты до элегантного современного смартфона. Прогресс в технологии зависел от определения состояний, которые представляют информацию, будь то нулевой или один, высокий или низкий, яма или земля.
В наши дни максимальный размер этих единиц хранения был определен ограничивающим размером этих носителей. Исследователи из Школы молекулярной инженерии Университета Чикагского университета выпустили инновационный родственник для получения хранения данных на уровне атомного уровня, используя дефекты в кристаллах, легированных редкоземельным, в качестве объектов памяти.
Тянь Чжун, доцент университета, сказал: «Каждая ячейка памяти состоит из единого пропавшего атома-одиночного дефекта. Этого достаточно, чтобы сжать терабайты информации в крошечный куб материала, измеряющего всего миллиметр ».
Это удивительное открытие было опубликовано в нанофотонике и использует оптические свойства материалов, легированных лантанопированием для хранения памяти высокой плотности. Он указывает на мост от традиционных методов вычислений до квантоподобных методологий, тем самым открывая путь к более эффективным и масштабируемым решениям для хранения данных.
Элементы редкоземельной зоны, лантаноиды, обладают особыми оптическими свойствами, что делает их идеальными для лазеров, технологий отображения и квантовых вычислений. Наиболее распространенной средой для этих элементов является оксид иттрия (y₂o₃), стабильный оксид металла, характеризующийся хорошо упорядоченной решеткой. В рамках решетки некоторые редкозвездочные ионы заменяют некоторые атомы хозяина, ведущие к формированию цветового центра.
Однако оксиды металлов содержат дефекты решетки, отсутствующие атомы кислорода или интерстициальные оксигены. Такие дефекты затрагивают некоторые носители заряда, держащих их в стабильных состояниях заряда, влияющих на оптические и электронные свойства.
Что касается квантовой информации, эти дефекты создают проблемы. Они вносят свой вклад в шум заряда, который создает нарушения к квантовой когерентности редко -земных ионов, используемых в качестве квантовых воспоминаний или излучателей.
Например, оптическая спектральная диффузия может привести к расширению ширины линии ионов редко -земных путем взаимодействия с колеблющимися средами.