Pasaulē mazākais QR kods: atoms lielākā precizitātē

Iedomājieties svītrkodu tik mazu, ka to var izlasīt tikai ar elektronu mikroskopu. Tas nav metafora; Monāšas universitātes un Čehijas Zinātņu akadēmijas pētnieki iegravēja darbojošu QR kodu, kura diametrs ir tikai 50 nanometri. 'Mazs' pat nepietiek, lai to aprakstītu.

50 x 50 nm mērogā raksts aptuveni atbilst koronavīrusa daļiņas izmēram un ir aptuveni 800 reizes mazāks par iepriekšējo rekorda turētāju. Cilvēka mēroga piemēram: viss QR kods ir gandrīz tūkstoš reizes šaurāks nekā viena cilvēka matu diametrs.

No atsevišķiem sudraba atomiem līdz lasāmiem datiem

Katra koda piksele ir veidota no atsevišķiem sudraba atomiem. Komanda izmantoja skenējošo tuneļa mikroskopu, lai ar pārsteidzošu precizitāti paņemtu un novietotu atomus. Augsts vakuums. Ļoti zemas temperatūras. Robotizēta sistēma izvietoja lielāko daļu raksta, bet pētnieki pēc tam ar roku viegli pārlika konkrētus atomus, līdz kods skenējās pareizi.

Galīgais attēls, palielināts un atkodēts, novirza lietotājus uz SPM Pro Padomi vietni, kas paredzēta, lai demonstrētu skenējošās zondes mikroskopiju un nanoskalas pētniecības paņēmienus. Šis praktiskais rezultāts uzsver būtību: tas nebija vienkārši triks. Tas bija pierādījums kontrolei atomu līmenī.

Rekords joprojām gaida galīgu apstiprinājumu no Guinness pasaules rekordi, taču komanda jau ir iesniegusi pieteikumu. Ja tas tiks apstiprināts, šī ierīce aizstās iepriekš šogad noteikto rekordu un iezīmēs nozīmīgu posmu atomu pa atomam ražošanā.

Kāpēc tam vajadzētu pievērst uzmanību? Jo šī tehnika nav tikai par sīku mākslu. Tā demonstrē atomu līmeņa manipulācijas spēju, kas varētu ļaut radīt ārkārtīgi blīvu datu glabāšanu, pielāgotas nanostruktūras un komponentes nākamās paaudzes kvantu ierīcēm. Nelieli soļi laboratorijā var novest pie milzīgiem tehniskiem lēcieniem.

Šim darbam ir arī teātrisks aspekts. Jā, tas piesaista virsrakstus. Taču eksperiments vienlaikus kalpo kā skaidrs tehnisks vērtējums: zinātnieki tagad regulāri pozicionē atomus, lai radītu lasāmas, funkcionālas struktūras. Tāda līmeņa kontrole maina dizaina diskusijas materiālu zinātnē un kvantu inženierijā.

Šis nanoskalas QR kods ir konkrēts signāls, ka atomu precizitāte pāriet no demonstrācijas uz potenciālu pielietojumu atmiņās, nanoražošanā un kvantu tehnoloģijās.

Jāgaida vairāk šādu eksperimentu, gan demonstrācijām, gan reāliem rezultātiem. Rīki kļūst ātrāki, automatizācija gudrāka, un manuālās korekcijas arvien precīzākas. Nākamajos gados jautājums nebūs, vai mēs spējam novietot atomus, bet gan tas, ko mēs ar tiem izlemsim būvēt.