Процес запису інформації і особливо процес стирання інформації на оптичних дисках - накопичувачах інформації довгий час не перебував у фокусі уваги дослідників і розробників

З 1961 року принцип Ландауерa вважався суто теоретичним і ніщо не змушувало дослідників перейти в зазначеному напрямку розвитку техніки в практичну фазу;

Фізики вперше на практиці продемонстрували так званий принцип Ландауерa. Стаття вчених з'явилася в журналі Nature.

Принцип Ландауерa був сформульований працюючим на той момент в IBM Рольфом Ландауером в 1961 році. Цей принцип стверджує, що незалежно від технічної реалізації обчислювальної системи, при стиранні одного біта інформації виділяється не менш деякого фіксованого кількості теплоти.

Фактично, робота, необхідна для стирання, пропорційна термодинамічної ентропії системи.

В рамках роботи учені отримали найпростішу модель бита. Для цього вони помістили кремнієву частку в колоїду в потенційну яму за допомогою лазерного променя. Поруч розташовувалася ще одна яма. Переміщення частки з однієї ями в іншу відповідало зміни стану такого бита.

За словами вчених, в результаті експерименту їм вдалося наблизитися до теоретичної межі, описаного Ландауером. При цьому кількість теплоти, з уповільненням процесу стирання спочатку зменшувалася, проте поблизу межі практично залишалося незмінним.

У червні 2011 року в Nature з'явилася стаття, автори якої з теоретичної точки зору розглядали принцип Ландауера для квантових комп'ютерів.

В результаті, їм вдалося встановити, що наявність квантової заплутаності не впливає на принцип з тією лише різницею, що робота виявляється пропорційною вже умовної ентропії (квантовому аналогу класичної ентропії).

При цьому виявився несподіваний ефект - через те, що умовна ентропія може бути негативною, робота при виконанні деяких операцій може надаватися менше нуля.

Як наслідок, комп'ютер при роботі буде не нагріватися, а охолоджуватися

Звичайно в реальних комп'ютерних конструкціях вже давно проглядалася проблема локальної термічної дестабілізації при збільшенні швидкості запису і стирання інформації

У цій статті автори поставили за мету ознайомити читачів і користувачів сайту Ярослава Ващука з найбільш ефективними винаходами в області підвищення термічної стабільності роботи комп'ютерів у поєднанні з іншими цілями підвищення загальної ефективності комп'ютерних вузлів, пов'язаних з оптичною пам'яттю

Особливо цікавим в цьому зв'язку автори бачать наступний винахід, плід роботи та співпраці винахідників трьох країн, - Японії, США та Ізраїлю

United States Patent Application 20090245066
Kind Code A1
Katsuura; Kanji ; et al. October 1, 2009
________________________________________
OPTICAL DATA CARRIER, AND METHOD FOR READING/RECORDING DATA THEREIN
Abstract
An optical data carrier is presented. The data carrier comprises: at least one recording layer composed of a material having a fluorescent property variable on occurrence of multi-photon absorption resulting from an optical beam, said recording layer having a thickness for forming a plurality of recording planes therein; at least one non-recording layer formed on at least one of upper and lower surfaces of said recording layer and differing in fluorescent property from said recording layer; and at least one reference layer having a reflecting surface being an interface between the recording layer and the non-recording layer.
________________________________________
Inventors: Katsuura; Kanji; (Saitama-ken, JP) ; Eitan; Ori; (Jerusalem, IL) ; Okino; Yoshihiru; (Kyoto, JP) ; Hamer; Rene; (Louisville, CO) ; Livshits; David; (Ashdod, IL)
Correspondence Address: BROWDY AND NEIMARK, P.L.L.C.;624 NINTH STREET, NW
SUITE 300
WASHINGTON
DC
20001-5303
US
Assignee: Mempile Inc.
Wilmington
DE
Serial No.: 097218
Series Code: 12
Filed: December 12, 2006
PCT Filed: December 12, 2006
PCT NO: PCT/IL06/01425

Як показали експериментальні роботи по пробним варіантів виготовлення багатошарових оптичних дисків, найбільш трудомістким є процес форматування диска

Якщо форматування велося по традиційно прийнятого методу, форматування 100 шарів вимагало 72 годин (на одному шарі є 37 000 треків записи)

Автори винаходу принципово змінили метод форматування, в результаті чого весь процес форматування виявилося можливим виконати всього за 3 хвилини

Це відразу дозволило говорити про серійне виробництво багатошарових оптичних дисків накопичувачів пам'яті

Нижче слід коротка інформація про цей винахід

United States Patent Application 20080285396
Kind Code A1
Salomon; Yair ; et al. November 20, 2008
________________________________________
Method and Apparatus of Formatting a Three Dimensional Optical Information Carrier
Abstract
A method of formatting at least one optical information carrier is provided. The method is aimed at creating a plurality of formatting marks that are to be sequentially addressed when reading recording information in the carrier. The method comprises recording the plurality of formatting marks within the carrier volume in an interleaved order, thereby reducing delays in recording locally adjacent formatting marks thus reducing the entire carrier formatting time.
________________________________________
Inventors: Salomon; Yair; (Jerusalem, IL) ; Alpert; Ortal; (Jerusalem, IL) ; Livshits; David; (Ashdod, IL)
Correspondence Address: BROWDY AND NEIMARK, P.L.L.C.;624 NINTH STREET, NW
SUITE 300
WASHINGTON
DC
20001-5303
US
Assignee: MemPile In.c c/o PHS Corporate Services Inc.
Wilmington
DE
Serial No.: 912277
Series Code: 11
Filed: April 20, 2006
PCT Filed: April 20, 2006
PCT NO: PCT/IL2006/000488
371 Date: August 4, 2008

Наступна проблема з'явилася в процесі виконання шарів в оптичному тілі диска

Згідно з концептуальним рішенням конструкції диска (а принципово не можна було змінити зовнішні геометричні розміри диска) відстань між шарами має бути не більшим, ніж 10 мікрон

Розпочався пошук технологічного рішення, але знову ж таки, при використанні традиційних технологічних прийомів і методів отримати необхідну точність виявилося неможливим

Тоді автори винаходу застосували прийоми нанесення фоторезиста на платах микросборок, відомі вже більше 20 років
Замість фоторезиста застосували мономер полікарбонату і почали диск будувати методом пошарової полімеризації

Це відразу вирішило проблему і дозволило розглядати питання про серійне виробництво багатошарових оптичних дисків при збереженні необхідної точності

United States Patent Application 20080182060
Kind Code A1
Livshits; David ; et al. July 31, 2008
________________________________________
Manufacturing of Multi-Plate For Improved Optical Storage
Abstract
In accordance with the invention a new optical data carrier and methods for its production are provided. The optical data carrier of the invention is characterized in that different plates have different concentrations.
________________________________________
Inventors: Livshits; David; (Ashdod, IL) ; Alpert; Ortal; (Jerusalem, IL) ; Salomon; Yair; (Jerusalem, IL)
Correspondence Address: BROWDY AND NEIMARK, P.L.L.C.;624 NINTH STREET, NW
SUITE 300
WASHINGTON
DC
20001-5303
US
Serial No.: 813837
Series Code: 11
Filed: January 12, 2006
PCT Filed: January 12, 2006
PCT NO: PCT/IL2006/000053
371 Date: July 12, 2007

У наступному винаході винахідник повністю змінив механізм записуючого і стираючого пристрою, що зчитує, завдяки чому надійність і термічна стабільність комп'ютерів, а також їх швидкодія в процесах читання, запису і стирання інформації значно посилилися

United States Patent Application 20070288947
Kind Code A1
Livshits; David December 13, 2007
________________________________________
SWING ARM OPTICAL DISC DRIVE
Abstract
Disclosed is a swing type optical disc drive. The drive includes a disc rotating on a disc support and a swing arm pivoted at one of its ends and having a distal end communicating with an encoder. The pivot point and a point on distal end define a swing axis of the arm. The disc further includes an optical system mounted on the arm such that optical axis of the system is parallel with the swing axis and both axes lie in the same plane. A cam actuator imparts a swinging motion to the arm. The swinging motion of the arm positions the plane with the optical axis and the arm axes such that the plane is always tangent to a reading/recording track of the disc.
________________________________________
Inventors: Livshits; David; (Ashdod, IL)
Correspondence Address: BROWDY AND NEIMARK, P.L.L.C.;624 NINTH STREET, NW
SUITE 300
WASHINGTON
DC
20001-5303
US
Assignee: MemPile Inc.
Wilmington
DE
19801
Serial No.: 760184
Series Code: 11
Filed: June 8, 2007

І нарешті як результат цілого ланцюга досліджень і дослідно - конструкторських розробок виникло оригінальне принципове рішення тривимірної структури оптичного диска, яка дозволяє підняти щільність запису і виконати диск багатошаровим (випробувана структура з 100 шарів в тих же геометричних розмірах диска)

United States Patent Application 20060250934
Kind Code A1
Livshits; David ; et al. November 9, 2006
________________________________________
Three dimensional optical information carrier and a method of manufacturing thereof
Abstract
A three dimensional optical information carrier is presented. The information carrier comprises formatting marks disposed on the nodes of a three dimensional lattice formed by the intersection of equiangular spaced radial planes, equidistantly spaced cylindrical spiral tracks and virtual recording planes.
________________________________________
Inventors: Livshits; David; (Ashdod, IL) ; Salomon; Yair; (Jerusalem, IL) ; Alpert; Ortal; (Jerusalem, IL)
Correspondence Address: BROWDY AND NEIMARK, P.L.L.C.;624 NINTH STREET, NW
SUITE 300
WASHINGTON
DC
20001-5303
US
Assignee: MemPile Inc.
Wilmington
DE
Serial No.: 290818
Series Code: 11
Filed: December 1, 2005