Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Принципиальные схемы устройства обычной (а) и квантовой голографии (b).
Рис.2. Чтение и декодирование голографических изображений. (a,c,e) Топографии молекулярных голограмм, построенных из CO на поверхности Cu(111). (b,d,f) Карты распределения dI/dV для определённых энергий. Справа - закодированное изображение (вверху) и полученное изображение (внизу).
Рис.3. Объёмная квантовая голография. a) Топография молекулярной голограммы, в которой закодирована информация о двух буквах в одной области. b,с) Карты распределения dI/dV при различных значения энергии (т.е. различных V). d) Распределение карт dI/dV при различных напряжениях от 280 до 10 mV (см. приложенный архив). e) Данные расчетов.
Рис.4. «Электронная» и «атомная» запись. a,b) 2D Фурье-преобразование стоячих электронных волн. c) Их радиальное распределение с чётким острым пиком, положение которого зависит от энергии. d) Топография молекулярной голограммы. e) Карта распределения dI/dV, измеренная при V = 1.91 V. Вверху на вставке - закодированное изображение, внизу – полученное. f) Топография самой маленькой буквы S, которая может быть записана с помощью «атомного» метода записи (красные точки соответствуют 8 атомам меди).

Дорогу квантовой голографии!

Ключевые слова:  квантовая голография, компьютерное моделирование, нанотехнологии, СТМ, электронная плотность состояний

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

24 марта 2009

Давно известно, что с помощью зонда туннельного микроскопа можно перемещать отдельные атомы и молекулы по поверхности подложки. Однако оказалось, что с его помощью можно также создавать молекулярные голограммы за счёт локального изменения плотности состояний (т.е. энергии электронов в зоне проводимости). Суть метода записи при этом очень сходна с обычной голографией (см. здесь), с той только разницей, что пучок фотонов заменяется на пучок электронов, а сама информация записывается в очень необычной манере. Если обычная голография представляет собой 2D-образ 3D-объекта, то в квантовой голографии создаётся 3D-образ в двух пространственных и одной энергетической координатах.

Авторы работы, опубликованной в Nature Nanotechnology, разработали новую технологию записи и считывания информации на основе квантовой голографии, которая позволяет достичь плотности записи вплоть до 20 бит/нм2. Правда, существует одно существенное ограничение на использование данной технологии: учёные проводили эксперименты в сверхвысоком вакууме и при очень низких температурах (4 K).

Рисунок 1 иллюстрирует принципиальную схему записи информации с помощью обычной и квантовой голографии. Сначала исследователи провели запись отдельных букв (рис.2) на монослой молекул CO на поверхности Cu(111) и затем считали эту информацию. Далее они усложнили задачу и записали, а затем считали две буквы на один и тот же участок поверхности (рис.3). После этого они сравнили возможности применения «электронной» и «атомной» записи информации, и оказалось, что использование «электронного» варианта обеспечивает повышение плотности записи информации до 20 бит/нм2, тогда как плотность «атомной» записи составляет всего 9 бит/нм2.

Учёные обещают, что в скором времени будет опубликована работа с более детальным описанием всех теоретических и практических ограничений данного метода записи/чтения информации.

Прикрепленные файлы:
SI.rar (391.03 Кб.)

Архив с видео в формате .mov

 




Комментарии
Владимир Владимирович, 25 марта 2009 06:09 
Очень любопытно!
Хотел задать вопрос про надежность записи, но осознал, что авторы как раз и обещали рассказать подробнее потом...
Кстати, фотонов можно вместить в один объем - уйму (а точнее, пожалуй, прорву - пока не прорвет пространство)
А возможно ли применение обозначенных методов не с битами, а тритами информации (в смысле большей эффективности)? Я предполагаю, что юзая еще одно измерение можно как-нибуть наверно оперировать и троичной логикой, что вроде более эффективно как для представления информации, так и для вычислений вообще.
Л В А, 28 марта 2009 21:33 
Последний выпад не лишен глубокого смысла. Триполярность или n-полярность?
А можно предложить системы с квантово-неопределенными полярностями с переменным чистов тех самых полюсов.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Скорлупа
Скорлупа

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.