Цифровой журнал «Компьютерра» № 186

Интересующихся подробностями отошлём к сс. 543–544 четвертого тома Физической энциклопедии. Но спустя десятилетия после кончины Скирма выяснилось, что созданная им теория и получивший его имя абстрактный объект весьма полезны. Журнал Nature писал, что скирмион «есть стабильная топологическая структура, со свойствами, подобными свойствам элементарной частицы; математическая концепция, изначально созданная для описания ядерных частиц, но в последнее десятилетие нашедшая применения в диапазоне от микроскопического до космологического». То есть волшебство математики столь велико, что одна и та же абстракция превосходно работает и в крошечном мире квантовой механики, и на тех запредельных галактических дистанциях, где выныривают загадочные темная материя с темной энергией… Но работает — в моделях. Теориях.

А вот неделю назад тот же Nature опубликовал исключительно интересный материал — Twisted magnetic fields tie information in a knot (с подзаголовком «Неуловимые скирмионы созданы в лаборатории»). Речь идёт о событии почти волшебном. Группе учёных из Гамбургского университета удалось создать магнитные плетёные вихри (Twisted vortices) из очень небольшого количества атомов, описываемые именно моделью скирмионов (skyrmions). Причём эти объекты, приобретающие частицеподобные свойства, оказываются вполне стабильны, хотя и состоят всего лишь из 300 атомов. Маленькое оказывается более прочно, чем большое! Один из учёных, Кристен фон Бергманн (Kristen von Bergmann), предположил, что технология хранения данных на скирмионах позволит уплотнить магнитную память в два десятка раз.

_{Для управления плетёными вихрями-скирмионами нужен туннельный микроскоп.}

Ну, правда, до практического воплощения эксперимента в технологии довольно далеко. Крошки-скирмионы стабильны и не норовят, проявив склонность к суперпарамагнетизму, подстроиться под соседей. Но пока — при весьма ограниченном диапазон температур. Не выше 4,2 градуса Кельвина. И нужен для управления скирмионами туннельный микроскоп. И создаются они потоком электронов заданного спина — то есть речь идёт уже не об электронике, а о спинтронике… Да и надёжность переключения скирмиона в заданное состояние — всего лишь 60%… И используемый материал — тончайшая плёнка из железа и очень недешёвых иридия и палладия. Но, повторим, речь пока что идёт о научном эксперименте. И очень важном — материализации методами физики экспериментальной одной из абстракций физики теоретической.

Ну а теперь представим себе, что технология скирмионов или какая-либо иная (вроде термомагнитной) даст результат. Емкость жёстких дисков повысится в двадцать раз. И где же они найдут себе применение?

Конечно, такие устройства пригодятся тем, кто обрабатывает «большие данные»: как мы писали, универмаг Walmart ещё три года назад оперировал базой данных более 2,5 петабайта. И у астрономов с биологами и метеорологами информации может накопиться очень много. Но дело обстоит так, что крупных торговых сетей — не много. И крупных обсерваторий — куда меньше. И провайдерам облачных вычислений не так уж важно, сколько информации на одном «блине»: всё равно строить дата-центры.

Но кто же самый богатый игрок корпоративного рынка (и рынка ИТ)? Конечно, Apple. Бизнес, ориентированный на потребителя. Поставщик развлечений. И именно для развлечений найдут применение диски многократной ёмкости. На них можно будет записывать никак не меньше фильмов в стандарте 4К, даже и стереоскопических, чем на современные НЖМД нынешних HD и Full HD. А это обеспечит массовый спрос. Физика — уже не только твёрдого тела, но и квантовая — плавно перейдёт в киношку!

К оглавлению

Самодостаточная коммуникация: без проводов и батарей Андрей Васильков

Опубликовано 15 августа 2013

Сегодня окружающее пространство пронизано радиоволнами настолько плотно, что для простых коммуникационных устройств уже нет необходимости генерировать собственные сигналы и соревноваться в их мощности. На коротких расстояниях связь становится возможной путём избирательного отражения любого существующего радиосигнала — например, от телебашни. Такой примитивный, но действенный способ беспроводной связи в некоторых случаях даже не требует отдельного источника питания. Для него вполне хватает энергии самих электромагнитных волн. Из этих соображений родилась идея передачи данных на небольшие расстояния с использованием только пассивных устройств.