Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Бит информации записали на однин атом
11.03.2017

Бит информации записали на однин атом

Оценка: 0.0    1449 1 Наука и Технологии
10:34
Ещё несколько десятилетий назад компьютеры размером с холодильник могли хранить в миллионы раз меньше информации, чем смартфон в вашем кармане сегодня. И главным фактором, определяющим постепенное снижение размеров электронных устройств, является постоянное повышение плотности хранения данных. 

Современные жёсткие диски содержат информацию в крошечных магнитных ячейках, расположенных на подложке (часто в виде диска для удобства считывания). Каждая из них, по сути, представляет собой очень маленький магнит, поле которого условно направлено либо вверх, либо вниз. В зависимости от этого ячейке присваивается значение 0 или 1. Каждая такая ячейка представляет собой один бит данных. Соответственно, чем он меньше физически, тем больше информации можно записать на носитель или сделать его максимально компактным.

Загвоздка в том, что эти намагниченные участки должны быть стабильными, а при попытках получить магнит меньшего размера, он легко может стать неустойчивым, например, начать неконтролируемо менять полярность (а значит, и переключаться между значениями 1 и 0, то есть портить данные, которые хранит).

Современные коммерческие биты состоят примерно из одного миллиона атомов. Специалистам компании IBM в 2012 году в экспериментальных условиях удалось сократить их количество в одном бите до 12 штук. Тогда это были атомы железа.

Теперь в сотрудничестве с физиками из Германии, Швейцарии, Китая и Южной Кореи команда Научно-исследовательского центра IBM Almaden во главе с Кристофером Лутцем (Christopher Lutz) создала бит из одного атома. Главным героем стал редкоземельный элемент гольмий, отдельные атомы которого разместили на листе из оксида магния и заставили работать при температуре около 5 градусов Кельвина или минус 268,15 градуса по шкале Цельсия.


В качестве "главного героя" выступил именно гольмий, потому что у него много неспаренных электронов, которые создают сильное магнитное поле. При этом их орбита пролегает близко к ядру атома, где они защищены от воздействия окружающей среды. Впрочем, как оказалось, даже на расстоянии в один нанометр друг от друга атомы гольмия не влияли на индивидуальную способность каждого хранить информацию.

Гольмий намагничивали с помощью импульса электрического тока, исходящего с кончика зонда сканирующего туннельного микроскопа. Прибор позволяет задавать определённую ориентацию магнитного поля атома, придавая ему тем самым значение нуля или единицы. Считывание информации производится также с помощью сканирующего микроскопа.

В статье, опубликованной авторами работы в издании Nature, сообщается, что первый одноатомный бит сохранял информацию на протяжении нескольких часов.

К сожалению, как и в случае с 12-атомным железным битом, на данный момент практическое применение новой технологии невозможно, в частности, из-за сложного дорогостоящего оборудования и необходимых условий для существования удивительного магнита. Но в перспективе, если физики и инженеры решат эту проблему, возможно, нас ждёт увеличение плотности хранения информации на жёстком диске в тысячу раз.

В планах самих разработчиков технологии стоят другие цели. Сейчас первоочередной задачей для них является создание массивов одноатомных магнитов. Кроме этого, у учёных есть огромный простор для экспериментирования с несколькими атомами, что необходимо, чтобы лучше понять их свойства.

Если хранение информации с помощью магнитных полей можно считать классическим решением, то существуют разработки и с принципиально другим подходом. Например, в последние годы для этого различные научные группы всё чаще предлагают использовать молекулы ДНК и квантовые технологии.


 
Источник:  http://www.vesti.ru/


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 1

-1  
icq-dead 11.03.2017 11:17 [Материал]
"компьютеры размером с холодильник"

Да прям... а размером со спортзал не хотите?
ЕС1033


А размером с холодильник - это типа CD-привод на 64 килобайт )))
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

ТОП Новостей
Материалов за сегодня нет.
Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Биолог утверждает, что Солнце может обладать сознанием
Из за таких дураков как ты мы досих пор и ненашли разум во вселенной -потмоу что для таких дураков к (от ranon)
Биолог утверждает, что Солнце может обладать сознанием
О ты прав приятель - а давай его сожгем на костре а? Идея проверенная -  рабочая - научная. Давай? (от ranon)
Рептилоиды: живущие под землей
С самого детства. (от topzz)
Тайны и загадки древних цивилизаций: что погубило древние цивилизации?
Как правильно выразился по этому поводу Эрнст Мулдашев: они возгордились. Поддерживаю (от Проводник)