摘要：研究人员已经探索了一种“量子启发的”技术，以通过晶体缺陷（每个原子的大小）来制作“一个”和“零”，以使经典的计算机存储器应用于经典的计算机内存应用。这将MILIMETER大小的晶体变成了能够存储数据的计算机存储器。这场计算机记忆中的跨学科革命从使用X射线机的医院员工穿着的辐射剂量计汲取了灵感。...

从1800年代的打孔卡式织机到现代手机，如果对象具有“ ON”和“ OFF”状态，则可以用于存储信息。

在计算机笔记本电脑中，二进制电脑和零是以低压或高压运行的晶体管。在紧凑的光盘上，一个是一个小小的凹痕“坑”变成平坦的“土地”，反之亦然，而零是没有变化的时候。

从历史上看，制造“一个”和“零”的对象的大小限制了存储设备的大小。但是现在，芝加哥大学Pritzker分子工程学院（UCHICAGO PME）研究人员探索了一种使制造和零的技术，它们是通过晶体缺陷的零，每个缺陷都与经典计算机记忆应用的单个原子的大小相同。

他们的研究今天发表在纳米原理。

“每个记忆单元都是一个缺失的原子 - 一个缺陷，” Uchicago PME ASST说。天宗教授。 “现在，您可以在只有毫米大小的小立方体中包装碎屑。”

这项创新是Uchicago PME的跨学科研究的一个真实例子，它使用量子技术来彻底改变经典，非量词计算机，并将对辐射剂量计的研究转化为辐射剂量计（最常见的设备），这些设备存储了多少放射医院工作者从X射线机器中吸收了多少X射线机器，将其吸收到了启动的微电元素内存存储中。

郑港实验室的博士后研究员莱昂纳多·弗朗萨（LeonardoFrança）说：“我们找到了将应用于辐射剂量测定法的固态物理学与一个在量子上工作的研究组相结合的方法，尽管我们的工作并不完全是量子。” “对正在对量子系统进行研究的人们的需求，但与此同时，有需要提高经典非易失性记忆的存储能力。它在我们工作的量子数据存储与光学数据存储之间的界面上。”

从辐射剂量测定到光学存储

这项研究在巴西圣保罗大学的弗朗萨（França）博士研究期间开始了。他正在研究辐射剂量计，这些设备被动监视工作中的医院，同步器和其他辐射设施中的辐射工人多少。

弗朗萨说：“例如，在医院和粒子加速器中，需要监测辐射剂量的人受到多少暴露。” “有些材料具有这种吸收辐射并存储该信息一定时间的能力。”

他很快就对如何通过光学技术（闪闪发光）着迷了，他可以操纵和“阅读”这些信息。

弗朗萨说：“当晶体吸收足够的能量时，它会释放电子和孔。这些电荷被缺陷捕获。” “我们可以阅读这些信息。您可以发布电子，我们可以通过光学手段阅读信息。”

França很快看到了内存存储的潜力。他将这项非量化作品带入了钟的量子实验室，以使用量子技术来建立古典记忆，从而创建跨学科的创新。

郑说：“我们正在创建一种新型的微电动设备，即一种量子启发的技术。”

稀土

为了创建新的记忆存储技术，团队将“稀土”的离子添加到了水晶中，这是一组元素。

具体而言，他们使用了一种称为praseodymium和Yttrium氧化物晶体的稀土元件，但是它们报告的过程可以与各种材料一起使用，利用稀有地球的功能强大，柔性的光学特性。

弗朗萨说：“众所周知，稀有的地球提出了特定的电子过渡，使您可以选择特定的激光激发波长来进行光学控制，从紫外线到近红外态度。”

与通常被X射线或伽马射线激活的剂量计不同，此处的存储设备被简单的紫外线激光激活。激光刺激灯笼，从而释放电子。电子被某些氧化物晶体的缺陷所困，例如，单个氧原子应该是，但不是。

弗朗萨说：“在自然界或人造晶体中，没有缺陷是不可能的。” “所以我们正在做的是我们正在利用这些缺陷。”

尽管这些晶体缺陷通常用于量子研究中，但纠缠在从伸展钻石到尖晶石的宝石中创建“ Qubits”，但Uchicago PME团队发现了另一种用途。他们能够指导何时收取缺陷，而这些缺陷未能指导。通过将带电的间隙指定为“一个”，而无需充电的缝隙为“零”，他们能够将晶体变成经典计算中看不见的比例尺强大的内存存储设备。

张说：“在那个毫米立方体中，我们证明了基于原子的至少有十亿个这样的记忆 - 古典记忆，传统记忆。”

资金：这项工作得到了美国科学办公室的支持，以支持微电子研究，根据DE-AC0206CH11357的合同。