ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Алмазный заменитель миллиарда дисков Blu-ray / 11.05.2022

Японские исследователи разработали систему производства алмазов с очень высокой степенью чистоты. Их цель - использовать их в качестве компонентов для квантовых компьютеров, благодаря их особым свойствам.

 

Полученные алмазы могут хранить эквивалент одного миллиарда дисков Blu-ray на диске диаметром 5 сантиметров. "Диаметр вновь разработанной алмазной пластины составляет 2 дюйма (около 55 мм), что гораздо больше, чем имеющиеся в настоящее время кристаллы размером 4 мм × 4 мм", — говорится в пресс-релизе компании Namiki Precision Jewel Co, которая разработала новый материал совместно с Университетом Сага. Эти алмазные "срезы" могут быть использованы в качестве носителей информации в квантовых компьютерах.

 

Квантовый компьютер опирается на принципы квантовой физики для выполнения своих вычислений. Квантовая физика - это наука, изучающая поведение материи и света на микроскопическом, или атомном, уровне. Действительно, наблюдая за материей в таких масштабах, ученые постепенно обнаружили, что она ведет себя совершенно неинтуитивно по сравнению с классической физикой. Именно изучение этих форм поведения позволило выявить новые физические принципы. Они исследуются и по сей день. Одно из конкретных применений этой физики - создание квантовых компьютеров. Классический компьютер основан на "битах". Они являются основной единицей информации. Бит может находиться в состоянии 0 или 1, и именно на этих 0 и 1 основаны все более сложные коды в компьютерах, составляющие программы. В квантовом компьютере используются "кубиты". Они могут быть как 0, так и 1, в суперпозиции состояний. Это известно как "квантовым принципом суперпозиции". Более конкретно, то, что называется "кубитами", на самом деле является атомами, которые "организованы" различными способами так, чтобы они взаимодействовали друг с другом и переходили в квантовые состояния, необходимые компьютеру. Используются различные типы атомов и различные системы. Например, существуют "магнитные ловушки" для положительных ионов. Алмаз - еще одна перспективная система хранения кубитов, исследования которой ведутся уже несколько лет. Особый дефект в структуре кристалла, известный как "азотно-лаковый центр", или NV, может быть использован для хранения данных в виде квантовых битов. "NV-центр состоит из атома азота и соответствующей щели в решетке алмаза. Этот NV-центр может формировать крошечные магнитные силы и функционировать как квантовая память на атомном уровне", — объясняют исследователи.

 

Однако эта система сталкивается с некоторыми трудностями. Именно атом азота обеспечивает его работу. Однако слишком большое количество азота в алмазе нарушает его возможности квантовой памяти. В идеале, следовательно, нам нужно создать очень чистый алмаз, но достаточно большой, чтобы обеспечить "место для хранения". Но это нелегкая задача. Обычно (не природные) алмазы изготавливаются путем выращивания кристаллов на плоской поверхности - подложке. Но если они слишком большие, то могут легко треснуть под нагрузкой. Поэтому на этот раз исследователи применили другой метод. Они использовали не плоскую поверхность, а поверхность в форме лестницы, чтобы по-разному распределить напряжение и избежать растрескивания.

 

Таким образом, им удалось создать алмаз размером чуть более пяти сантиметров с очень высокой степенью чистоты. Они назвали его Kenzan Diamond. По их словам, по объему памяти он может хранить эквивалент миллиарда дисков Blu-ray. Для сравнения, однослойный диск Blu-ray вмещает 25 Гб данных. Таким образом, емкость хранилища алмаза составит 25 экзабайт, что, по словам компании, "эквивалентно всем мобильным данным, распространенным в мире за один день".

 

Ученые надеются выпустить материал в продажу в 2023 году и уже работают над увеличением его размера в два раза - до десяти сантиметров - пишет new-science.ru.

 


Другие новости по теме:
02.06.22 - Помню форму – знаю направление
01.06.22 - Покрытие отводящее тепло: дешево и компактно
31.05.22 - Быстрее чем выращивать: ученые создали древесину из клетки растения
23.05.22 - Эксперимент на МКС
09.05.22 - Химики очистили воду с помощью нефтепродуктов
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Глобальная сеть стала частью жизни трети россиян

ВЦИОМ выяснил привязанность россиян к Интернету. Глобальной сетью регулярно пользуются 38 процентов россиян, из которых 23 процента выходят в Интернет ежедневно, а 11 процентов - еженедельно. ВЦИОМ в

52
2

Европейские операторы массово заказывают nano-SIM-карты

Согласно данным Financial Times, европейские операторы массово размещают заказы на nano-SIM-карты. Подобный ажиотаж ресурс связывает с близящимся анонсом следующей версии смартфона iPhone, который, по

50
3

Липких квакш сравнили со скотчем

Ученые обнаружили, что в физическом смысле квакши напоминают липкую ленту: удержаться на наклонной плоскости им помогает минимизация угла между поверхностью и вектором силы. Работа опубликована в журн

48
4

Астрофизики обнаружили пригодную для экстремофилов суперземлю

Европейские астрономы обнаружили суперземлю в зоне, потенциально пригодной для обитания, вокруг звезды Gliese 163 на расстоянии 50 световых лет от Земли. Статья ученых подана в журнал Astronomy and As

43
5

Microsoft инвестирует в Россию 10 млрд рублей

Ведущий в мире разработчик ПО — американская компания Microsoft инвестирует в Россию в течение трех лет 10 млрд рублей (около 300 млн долларов). Об этом заявил на пресс-конференции в Москве глав

42

Анонсы событий