Ученые из Нью-Йоркского Городского Колледжа разработали новую технику для точного воздействия на отдельные дефекты в широкозонных полупроводниках, таких как алмазы, в криогенных условиях. Это открытие, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology, может стать ключевым в создании перспективных технологий оптического хранения данных, включая квантовые компьютеры.
Исследователи обнаружили, что при низких температурах атомные дефекты в алмазах, несмотря на нахождение в пределах одного дифракционного пятна, испускают различные резонансы. Это позволяет точно нацеливать на них узкий лазерный луч, не затрагивая соседние дефекты. Таким образом, становится возможным хранение нескольких частей информации в каждом дефекте и их перезапись по требованию.
Том Делорд, научный сотрудник Городского Колледжа Нью-Йорка и один из ведущих авторов исследования, отмечает, что новая технология позволяет преодолеть ограничения, связанные с дифракцией, аналогичные тем, которые привели к созданию технологии Blu-ray. По его словам, новая техника открывает путь к хранению данных в трех измерениях, а не только в двух, и позволяет легко стирать и перезаписывать данные.
Этот метод имеет перспективы не только для улучшения плотности оптического хранения данных, но и для применения в квантовых технологиях, таких как квантовое ощущение и квантовые вычисления. Например, он может использоваться для создания платформы квантовых вычислений, а также для исследования движения зарядов в алмазах и других полупроводниках.
В то время как эта техника пока не готова для повсеместного применения в оптическом хранении данных при комнатной температуре, она уже может найти применение в квантовых технологиях, которые обычно работают при очень низких температурах. Ученые надеются, что их открытия помогут в дальнейшем понимании и развитии этих технологий.