IBM能在單個原子上存儲1比特數(shù)據(jù)
作者: 來源: 日期:2017/4/2 人氣:298
近日,IBM宣布可以在單個原子上存儲1比特數(shù)據(jù),雖然這項突破性研究在實用性上還未得到驗證,但它卻引領(lǐng)了該行業(yè)的研究方向。IBM近期已經(jīng)在學(xué)術(shù)期刊《Nature》上發(fā)表了相關(guān)研究成果。
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??據(jù)了解,此前一塊硬盤存儲1bit數(shù)據(jù)(0或1),需要占用大約10萬個原子空間。但是周三的時候,IBM研究院宣布他們已經(jīng)破天荒地在單個鈥原子上實現(xiàn)了磁記錄(huǒ,67號元素,符號Ho),將存儲密度提升到了一個全新的數(shù)量級。現(xiàn)代移動設(shè)備可以做到將個人曲庫存儲到一枚硬幣上,但I(xiàn)BM的技術(shù)可以將蘋果的完整曲庫(2600萬首音樂)都塞進(jìn)去。
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??單原子存儲原理圖
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??它的工作原理是:將一個鈥原子(一個大的具有許多不成對電子的原子)放置在氧化鎂基底上。在這種條件下,原子具有所謂的“磁雙穩(wěn)性”:當(dāng)原子處于兩不同自旋情況時,在磁場中分別對應(yīng)兩個穩(wěn)定狀態(tài)。
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??研究人員使用掃描隧道顯微鏡(STM)在原子上施加大約150毫伏的10微安的電流。電流進(jìn)入鈥原子可以使其改變其自旋狀態(tài)。由于兩種狀態(tài)具有不同的導(dǎo)電性,STM尖端可以通過施加較低的電壓(約75毫伏)并測量其電阻來檢測原子所處的狀態(tài)。
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??為了確認(rèn)鈥原子改變了磁狀態(tài),而不是受STM電流的一些干擾或影響,研究人員在附近設(shè)置一個鐵原子。鐵原子會受其臨近原子磁性的影響,鈥原子處于其不同狀態(tài)時其表現(xiàn)不同。這證明,實驗真正在單個原子可以持久地存儲數(shù)據(jù),并可以被間接測量到。
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??不過IBM研究員ChrisLutz表示,這項基礎(chǔ)研究距離商用可能還有幾十年的路要走。
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??這項技術(shù)想要變得實際,IBM必須讓原子級存儲設(shè)備的制造具備一定的經(jīng)濟(jì)效益、數(shù)據(jù)的讀寫速度夠快、且能夠長期穩(wěn)定保存。目前這項實驗性技術(shù)只能存儲數(shù)小時,但現(xiàn)實應(yīng)用至少要保存數(shù)年。