ذخیره یک بیت دیتا در اتم
آی‌تی‌ایران: محققان بخش تحقیقاتی شرکت IBM موفق به ذخیره یک بیت دیتا درون کوچک‌ترین آهنربای دنیا که حاوی یک اتم است، شده‌اند. طبق گزارش IBM، محققان از میکروسکوپ طراحی شده توسط شرکت که برنده جایزه نوبل نیز شده است، برای اثبات این تکنولوژی استفاده کرده‌اند. در حال حاضر، هارد دیسک‌ها از چیزی حدود ۱۰۰ هزار اتم برای هر بیت از داده‌ها استفاده می‌کنند. طبق گفته‌های شرکت: قابلیت ذخیره‌سازی و خواندن یک بیت داده روی یک اتم باعث ایجاد فرصت‌های جدید برای ساخت و توسعه هارد دیسک‌های بسیار کوچک‌تر که روزی قادر به ذخیره تمامی ۳۵ میلیون موزیک برنامه آی‌تونز روی دستگاهی به اندازه یک کارت اعتباری است، خواهد شد.
آی‌تی‌ایران: محققان بخش تحقیقاتی شرکت IBM موفق به ذخیره یک بیت دیتا درون کوچک‌ترین آهنربای دنیا که حاوی یک اتم است، شده‌اند. طبق گزارش IBM، محققان از میکروسکوپ طراحی شده توسط شرکت که برنده جایزه نوبل نیز شده است، برای اثبات این تکنولوژی استفاده کرده‌اند. در حال حاضر، هارد دیسک‌ها از چیزی حدود ۱۰۰ هزار اتم برای هر بیت از داده‌ها استفاده می‌کنند. طبق گفته‌های شرکت: قابلیت ذخیره‌سازی و خواندن یک بیت داده روی یک اتم باعث ایجاد فرصت‌های جدید برای ساخت و توسعه هارد دیسک‌های بسیار کوچک‌تر که روزی قادر به ذخیره تمامی ۳۵ میلیون موزیک برنامه آی‌تونز روی دستگاهی به اندازه یک کارت اعتباری است، خواهد شد.
این موفقیت بر پایه ۳۵ سال تحقیق و تجربه در زمینه نانوتکنولوژی در موسسه IBM به‌دست آمد. با کار روی کوچک‌ترین واحد ذرات یعنی اتم، دانشمندان موفق شدند با استفاده از جریان الکتریکی، یک بیت دیتا را روی ذره اتم ذخیره کنند. محققان ثابت کردند که ذخیره و خواندن اطلاعات روی دو ذره مغناطیسی اتم به‌صورت مستقل حتی زمانی که یک نانومتر از هم جدا شدند، امکان‌پذیر است. یک نانومتر برابر است با یک میلیونیوم قطر سر سوزن. این فاصله کم می‌تواند موجب ایجاد فضایی حدود هزار برابر هارد دیسک‌ها و چیپ‌های مموری امروزی بشود. برنامه‌های آینده برای تولید محصولات نانوساختاری و با قابلیت کنترل فاصله اتم‌ها، به کاربران این امکان را می‌دهد که از فضای همین هارد دیسک‌های امروزی برای ذخیره دیتای بیشتر یعنی حدود هزاربرابر مقدار امروزی استفاده کنند. در آینده نزدیک، دیتاسنترها، کامپیوترها و دستگا‌ه‌های شخصی با حجم بسیار کمتر و قدرت بسیار بالاتری تولید خواهندشد.
البته، این کشفیات هنوز در مرحله تحقیق قرار داشته و تا تولید انبوه فاصله دارند. این مقاله دیروز از سوی ژورنال Nature منتشر شد. «آندریاس هنریچ» دانشمند موسسه تحقیقاتی IBS در کره‌‌جنوبی و محقق سابق موسسه IBM در اظهارات خود در این باره عنوان کرد: «این بالاترین مرحله در زمینه کشف بهترین راه برای ذخیره‌سازی اطلاعات است و دیگر ذره‌ای کوچک‌تر از اتم برای استفاده کشف نخواهد شد.» کوچک‌ترین و اساسی‌ترین ذره اطلاعاتی که کامپیوتر می‌تواند آن را درک کند، یک «بیت» است. مثل لامپ که تنها دو حالت روشن یا خاموش دارد، ذره بیت نیز تنها دو مقدار صفر یا یک را معرفی می‌کند. تا امروز، تعداد اتم مورد نیاز برای ساخت یک مموری بیت مغناطیسی (Magnetic memory bit) قابل اعتماد مشخص نشده بود.
حتی کوچک‌ترین آهنربای دنیا، مانند آهنربای داخل یخچال، دارای قطب مثبت و منفی است اما حاوی تنها یک اتم عنصر هلیوم است. تک اتم هلیوم به سطح منیزیم اکسید که با دقت انتخاب شده، چسبانده شده است که باعث حفظ قطب مثبت و منفی در حالت پایدار می‌شود، حتی زمانی که یک آهنربای دیگر در نزدیکی آن قرار بگیرد. جهت‌های مغناطیسی پایدار، اعداد صفر و یک را برای یک بیت تعریف می‌کنند. نوک تیز میکروسکوپ به‌کار گرفته شده در این تحقیق، جریانی را به وجود می‌آورد که قطب مثبت و منفی اتم را تغییر می‌داد و در نهایت اتم را بین صفر و یک تغییر داد. این مراحل، به پروسه ذخیره‌سازی اطلاعات در هارد دیسک مربوط می‌شود. سپس دانشمندان با اندازه‌گیری جریان مغناطیسی در حال گذر از اتم می‌توانند صفر یا یک بودن بیت را تشخیص دهند. این هم مرحله خواندن دیتا محسوب می‌شود. تکنیک مکانیکی کوانتوم که «اسپین رزونانس» نام دارد، به محققان این امکان را داد که از تک اتم فلز به‌عنوان سنسور برای اندازه‌گیری میدان مغناطیسی اتم هلیوم استفاده کنند.
ارسال نظر