IBM: atomowe nośniki pamięci w zasięgu ręki - bit z 12 atomów żelaza

14 stycznia 2012przeczytasz w 2 min.

Przełomowa technologia IBMa

IBM po raz kolejny zadziwia świat. Tym razem naukowcy z tej firmy stworzyli najmniejszy bit magnetyczny w historii. Składa się on z 12 atomów żelaza ułożonych na podkładzie z azotku miedzi. Cały bajt można przechować w 96 atomach na powierzchni o rozmiarach 4 na 16 nanometrów.

Pewnie nie wszyscy z Was pamiętają historyczne osiągnięcie IBM, który zaprezentował w 1990 roku ułożone z atomów ksenonu logo firmy. Tym razem IBM postarał się o bardziej praktyczne, z naszego punktu widzenia, odkrycie.

Naukowcy poszukiwali już od dawna granicznego rozmiaru jaki może mieć magnetyczny bit, który jest w stanie stabilnie przechowywać dane, tworząc coraz to mniejsze struktury. IBM we współpracy niemieckimi inżynierami z German Center for Free Electron Laser Science postanowił zastosować postępowanie odwrotne. Czyli nie zmniejszać rozmiaru bitu, a budować go od podstaw atom po atomie. Oczekiwano, że w pewnym momencie struktura stanie się odpowiednio stabilna (nie będzie zmieniać spontanicznie swojego stanu), aby spełnić rolę pełnoprawnego bitu.

Zaskoczeniem okazało się, że już przy ułożeniu 12 atomów żelaza w dwóch rzędach po 6 atomów, powstaje struktura, którą można opisać za pomocą fizyki klasycznej (z pominięciem efektów kwantowych). Aby stworzyć taki nanobit wykorzystano skaningowy mikroskop tunelowy. Za jego pomocą zapisywane są również i odczytywane dane z nanobitów.

Nanobity wymagają około 100 tysięcy razy mniej atomów niż bity stosowane w obecnych dyskach twardych. Oznacza to, że teoretycznie na jednym talerzu można umieścić nie 1 terabajt, a setki petabajtów danych. Niestety istotne jest słowo teoretycznie, gdyż technologia, wykorzystywana do zapisu danych w nanobitach, w żaden sposób nie da się obecnie zintegrować z dyskami twardymi.

Aby obejść problem zakłóceń powstających w pamięciach wykorzystujących ferromagnetyki w nanoskali, IBM wykorzystał zjawisko antyferromagnetyzmu. Oznacza to, że każdy z atomów ma spin skierowany w przeciwnym kierunku. (źródło: Sebastian Loth/CFEL)

Problemem jest także to, iż 12-atomowe struktury stabilne są jedynie w temperaturze około 5 Kelwinów (-268 stopni C). Jest jednak światełko w tunelu, gdyż według przewidywań bity złożone już z około 200 atomów (nadal tysiące razy mniejsze niż te stosowane w dyskach twardych), będą stabilne w temperaturze pokojowej. Stosując jeszcze ostrożniejsze podejście, zdaniem Andreasa Heinricha kierującego projektem, możliwe jest uzyskanie gęstości zapisu około 100 do 150 razy większej niż obecnie w dyskach twardych, a to nadal robi ogromne wrażenie.

Maksyma IBM, słowo Think (Myśleć) zapisana za pomocą nanobitów.

Eksperyment IBM pokazał jakie są granice możliwości przechowywania danych przy zastosowaniu klasycznej fizyki. Wynik badań pokazuje, że struktury o rozmiarze 12 i więcej atomów daje się już opisać z pominięciem praw mechaniki kwantowej, co prawda w bardzo niskich temperaturach. To odkrycie będzie miało z pewnością ogromny wpływ na przyszłość nanotechnologii i komputerów kwantowych.

Więcej o odkryciach IBM:

Źródło: Popular Science

Komentarze

Zaloguj się, aby skomentować

Konto usunięte
2012-01-1414:53
7
Za dużo z tego tekstu nie rozumiem, tam to dopiero pracują ludzie z głową na karku.
Konto usunięte
2012-01-1500:29
7
Zapominacie o najważniejszym problemie, o którym tu nie wspomniano ani słowem, szybkości odczytu i zapisu. Mogą nawet bit zapisywać 1 atomem ale co z tego jak zapis i odczyt zajmie np połowę dnia mikroskopem wielkości szafy.
Konto usunięte
2012-01-1415:13
6
To teraz czekam na dyski o rozmiarze 500 PB.

Konto usunięte
2012-01-1415:14
3
Ładnie !
Michur
2012-01-1415:24
3
I to jest odkrycie!
Konto usunięte
2012-01-1416:20
3
Po ostatnich incydentach niech od razu opracują wodoodporność tworząc nowa technologie :P
Glock
2012-01-1415:14
2
Jakieś sprzeczności widzę, piszecie,że struktury są tak stworzone,że można jest opisać klasycznie a później piszecie,że może to sie przydać przy tworzeniu komputera kwantowego, któy jak by nie było opiera sie o teorie kwantową. Jedyne do czego to odkrycie moze sie przydać, jeżeli chodzi o komputery kwantowego to tylko do tego,że trzeba tworzyć układy zmniejszej ilości atomów niż 12.
Konto usunięte
2012-01-1417:23
2
Pomysl wyladuje w szufladzie jak wszystkie inne i tyle bedzie z tego pozytku. Lepiej tanim kosztem zbijac kokosy na tym co juz jest zamiast budowac nowe fabryki, opracowywac linie produkcyjne na nowy wymiar technologiczny itp. Dalej kupujcie co roku nowa karte grafiki itp to sie doczekacie...z pewnoscia.
MasseK
2012-01-1515:21
1
ładną sumkę kosztowała ta inwestycja 6 Bilion $$$ ! Ciekawe kiedy się im to zwróci ;)
Konto usunięte
2012-01-1619:58
1
Co po niektórzy mówią po co taka pojemność swego czasu kiedy wychodził na rynek gier Wing Commander II ( pewnie starsi koledzy pamiętają ) strach mnie obleciał bo musiałem polowe dysku przeznaczyć na instalację gry a standardem wtedy był dysk 40MB i nikt sie nie spodziewał że po 20 latach w telefonach będzie 100 krotnie większa pojemność.
Jak ta technologia będzie dostępna każdemu nikogo nie będzie dziwić instalka gry zajmująca 500GB

Konto usunięte
2012-01-1510:06
-1
IBM w tym filmie powinno dodać na końcu "Osiągnęliśmy już granicę możliwości w naszym świecie - uff, więc teraz już dajcie nam spokój, chcemy odpocząć" ;).
magutowski
2012-01-1513:00
-2
Kurde. W kompie będzie za chwilę małe hieroszima.
Konto usunięte
2012-01-1420:25
-4
Typowe dla ibm festiwal proznosci naukowej, watpliwy ekonomicznie, taki naukowy belkot. A co bedzie mial z tego uzytkownik, bo o lotach na Marsa podobnie mozna nawijac.
Konto usunięte
2012-01-1423:17
-7
a na cholere komus takie dyski ja mam 500gb i mi spokojnie starcza, wieksze to juz tylko dla szpanu chyba ?
Konto usunięte
2012-01-1418:07
0
zastanawiam się, czy wykorzystując tą technologię, nie można by zmniejszyć wielkości całego dysku twardego (mniejsze talerze), zachowując nadal przyzwoite pojemności? mam na myśli zastosowanie w notebookach
Konto usunięte
2012-01-1418:14
0
Niech oni zrobią tak z dyskami ssd, to dopiero będzie hardcore.
Konto usunięte
2012-01-1421:57
0
czekam na premierę
phillosoff
2012-01-1422:31
0
Prawda jest taka, że jak zawsze zaważy kryterium opłacalności. Było już w historii wiele rewolucyjnych technologii, ale nikomu się nie opłacało ich wykorzystać. Tak jest np. w przypadku medycyny. Szokujące jest dla mnie to, że istnieją dziś leki na niektóre rzadkie "nieuleczalne" choroby, tylko chorych jest kilku na świecie i nie opłaca się dla nich tylko leku produkować.
Konto usunięte
2012-01-1514:00
0
A co z żywotnością takich pamięci bo chyba nic nie wspomnieli ?
irondick
2012-01-1611:36
0
Jeżeli dyski SSD zostaną solidnie poprawione pod względem wytrzymałości zapis-odczyt oraz będą konkurencyjne cenowo to i może się skuszę.
A i taka myśl mi przyszła do głowy: Jakiej wielkości dysk jesteśmy jako pojedynczy użytkownik w stanie wykorzystać? Mam 2x1 TB i myślę sobie, że gdybym miał ok 10 TB to by mi wystarczyło na wszystkie interesujące mnie dane. Poza tym jeden dysk na backup moich krytycznych plików powiedzmy 4 TB.

Komentarze

Witaj!