【儀表網 儀表上游】日前,一個來自荷蘭Delft大學的科研團隊在英國科學雜志《自然納米技術》(Nature Nanotechnology)上發表了他們新的研究成果:利用單一原子存儲信息的可重復使用存儲設備。
1990年物理學家DonEigler用35個氙原子排列成“IBM”字樣
《自然納米技術》報道稱,理論上該技術能夠在一平方英寸(大約一個SD卡大小)中存儲500TB的數據,這相當于在0.1平方毫米的面積里存下整個美國國會圖書館里的所有檔案和書籍。不過,目前該團隊展示的實際效果只能在0.1平方毫米里存入1KB。
其實物理學家們早在25年前就具備了原子控制能力。1990年,物理學家DonEigler就已經可以利用掃描隧道電子顯微鏡將35個氙原子排列成“IBM”字樣。但是,由于原子在常溫條件下的不穩定性,控制原子的技術成本很高,加上適宜的存儲介質(即使用哪種原子)不好確定等原因,使得科學界采用原子存儲數據的想法一直未能實現。
這些年隨著時代的進步,電子科學技術的發展,終使原子存儲成為可能。
這種實現方式相對于1990年的做法有兩點主要優勢。
首先,因為原子周邊都是空缺,因此完全可以細微地在柵格內按照原子固有的方式運動,相對于物理學家DonEigler將原子固定在一個點的做法,這提高了設備的穩定性。這種穩定性還帶來了一個好處,從前需要液氦-210℃低溫才能實現的原子控制現在-196℃就能滿足要求。
另一方面,由于科學家可以在每個柵格做標記(比如在左上角放一個其他原子),這大大提高了數據的讀取速度。從前需要一個接一個柵格地完整讀取,然后再回頭判斷已經讀取的數據是否正好滿一個字節,現在只需要順次讀下去,碰到標記表示一個字節就行了。因此從前讀取一組數據可能需要長達幾天的時間,現在只要幾個小時就OK了。
當然,該技術目前還有許多不成熟的地方。比如液氦-196℃低溫環境的成本還是很高,并且無法實際應用,雖然速度相對從前快了不少,但還是不能滿足日常需求等等。不過,令人興奮的一點是,該技術或許對未來的原子存儲技術指明了發展方向,我們期待著今后更大的突破。
(原標題:原子級數據儲存:一張SD卡能存500TB 荷蘭科學家逆天了!)