Holländska forskare har skapat ett mikroskopiskt lagringssystem som kodar varje bit med en enda atom - vilket gör att en kilobyte data kan lagras i ett utrymme på mindre än 100 nanometer.
Detta motsvarar en lagringstäthet på cirka 500 terabit per kvadrattum. Som jämförelse är densiteten på de 4 terabyte hårddiskar du kan köpa idag cirka 1 terabit per kvadrattum. Till skillnad från det nya systemet använde de tidigare hundratusentals atomer för att lagra en bit.
"I teorin skulle denna lagringstäthet göra det möjligt för alla böcker som någonsin skapats av mänskligheten att passa in i ett frimärke", säger Sander Otte, en ledande forskare vid Delft University of Technology.
Datalagringsmatrisen (namnet "hårddisk" är inte helt korrekt men förmedlar betydelsen bättre) visar sig vara överraskande original i sin organisation - eftersom den fungerar på atomnivå.
"Varje bit motsvarar två positioner på ytan av kopparatomerna i en kloratom, som kan flyttas fram och tillbaka mellan dessa två positioner," förklarade Otte. Eftersom klor bildar ett klart kvadratiskt gitter på kopparytan är det ganska lätt (relativt, i alla fall) att placera atomer och ta information. Om kloratomen överst är 1; om den är längst ner 0. Om du lägger 8 kloratomer i rad bildar de en byte.
Dessutom finns det några specialtecken som indikerar saker som slutet på en rad eller fil, eller att nästa område i rymden ska ignoreras (till exempel vid korruption). I allmänhet visar sig systemet vara ganska effektivt, så att du kan lagra hundratals tecken i ett nanometerutrymme på 96 × 128 (12 rader och 12 kolumner, varje cell lagrar 8 byte). Dessa manipulationer är enkla att utföra, vilket gör det möjligt att automatisera processen.
De data som forskarna bestämde sig för att demonstrera tekniken var en del av en föreläsning av forskaren Feynman. Hittills kan detta endast göras under laboratorieförhållanden. En mängd klor och koppar förblir stabil endast i ett rent vakuum och vid flytande kvävetemperatur. I annat fall kommer organisationen av konstruktionen av atomer att störas.
Denna forskning är mycket lovande. Idén att använda enskilda atomer för att lagra lite har länge fascinerat hjärnan hos många forskare och det finns otaliga applikationer för lagringsteknik med hög densitet. Studien publicerades i tidskriften Nature Nanotechnology.
Kampanjvideo:
Sergey Lukavsky