單原子信息存儲

單原子信息存儲

單原子信息存儲是由美國物理學家理察·費曼提出,指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信息是可能的。

基本信息

理論來源

單原子信息存儲單原子信息存儲
1959年,美國物理學家理察·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信息是可能的。為紀念費曼的遠見,研究團隊在一塊96×126納米的存儲區里編碼了一章費曼講義。

理論套用

荷蘭研究人員在新研究中將存儲密度提高到500Tbpsi(兆兆比特/平方英寸),是最好的商業硬碟的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。”

製作過程

荷蘭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,製作比特編碼字母信息。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,因此這種方法比用其他疏鬆原子的方法更穩定、更適合數據存儲。這些存儲信息由許多8位元組(64比特)模組組成,每塊上都有氯原子空穴標記,就像機票上的掃描條形碼,攜帶每個模組在銅層上的精確位置信息。如果其中一塊因污染或表面腐蝕而被損壞,即使銅的表面並不完美,存儲器也能很容易地擴展升級。

未來前景

新方法在穩定性和升級能力上提供了光明前景。但這種存儲器近期還不能在數據中心使用。以現在的形式,存儲器只能在非常乾淨的真空條件和液氮溫度(77K)下工作,實用的原子數據存儲仍需等待。

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