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最小硬碟實作單原子資訊存儲 超現有硬碟500倍

據荷蘭代爾夫特理工大學科維理納米科學研究所網站最新消息,該校一個研究團隊把存儲空間縮小到了極限:每比特隻占一個氯原子位,并按這個标準存儲了1000位元組(8000比特)的資訊。

1959年,美國實體學家理查德·費曼提出,如果有一個平台能讓人們把單個原子有序排列的話,用每個原子存儲一段資訊是可能的。為紀念費曼的遠見,研究團隊在一塊96×126納米的存儲區裡編碼了一章費曼講義。

荷蘭研究人員在新研究中将存儲密度提高到500tbpsi(兆兆比特/平方英寸),是目前最好商業硬碟的500倍。該研究負責人桑德·奧特說:“理論上,這種存儲密度能把人類迄今為止創作的所有書籍都寫到一張郵票上。”

該研究團隊用掃描隧道顯微鏡(stm)的針尖推動材料表面單個原子,制作比特編碼字母資訊。奧特解釋說:“這就像一種滑動拼圖,每個比特由兩個表面銅原子位構成,我們把一個氯原子在這兩個銅原子位之間來回滑動。如果氯原子在頂位,底位留一個空穴,稱之為1;如果頂位是空穴,而氯原子在底位,稱之為0。”除這個編碼氯原子及附近空穴外,其他氯原子仍保持原位,是以這種方法比用其他疏松原子的方法更穩定、更适合資料存儲。

這些存儲資訊由許多8位元組(64比特)子產品組成,每塊上都有氯原子空穴标記,就像機票上的掃描條形碼,攜帶每個子產品在銅層上的精确位置資訊。如果其中一塊因污染或表面腐蝕而被損壞,即使銅的表面并不完美,存儲器也能很容易地擴充更新。

研究人員指出,新方法在穩定性和更新能力上提供了光明前景。但這種存儲器近期還不能在資料中心使用。奧特說:“以現在的形式,存儲器隻能在非常幹淨的真空條件和液氮溫度(77k)下工作,實用的原子資料存儲仍需等待。但這一成果使我們向前進了一大步。”

總編輯圈點

費曼曾說過,世界上最重要的一句話是“一切都是原子組成的”。一般來說,我們識别的資訊就是原子怪異組合之後呈現的樣子。抵達原子操作術的極限,讓我們清楚感受到資訊的“原子性”。但是,人類也不是不可能引入更奇特的資訊載體,比如等離子體或中微子,我們離科技的極限還差得遠。

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