IBM成功用12個原子存儲信息

2020-11-23 驅動之家

目前的硬碟容量已經達到海量般的4TB，但要存儲單獨一個比特(bit)，也得大約100萬個原子才行，而來自IBM的科學家們在長達30年納米研究的基礎上，成功利用僅僅12個磁性原子就實現了信息的存儲。

矽電晶體如今是越來越密集、高效、便宜，但是最基礎的物理局限使得這條路不可能一直走下去，要想繼續推動計算能力的快速提升，早晚得另尋他法。

從數據存儲的最小單元原子著手，IBM發現磁性存儲的密度至少可以達到機械硬碟、固態硬碟的100倍，未來的納米技術還可以操縱單個原子，形成所謂的反鐵磁性(antiferromagnetism)，能讓人們在同樣的空間內塞下100多倍的信息。

加州阿爾馬登IBM研究院原子存儲首席研究員Andreas Heinrich表示：「晶片產業會繼續追求半導體技術的進步，但隨著原件的縮小，終究會到達不可迴避的終點：原子。我們反其道而行之，直接從單個原子這一最小單元入手，利用一個一個的原子去搭建計算設備。」

現有計算機能夠理解的最小信息單元就是比特，而它有0、1兩種狀態，不過迄今為止，人們仍然不知道需要多少個原子才能組成穩定可靠的磁性存儲比特。

鐵磁體能夠很好地用於磁性數據存儲，但如果想小型化到原子層次，就必須解決相鄰比特之間的幹擾。因為磁場的作用，一個磁性比特的磁化能夠很強烈地影響到其鄰居，所以想在原子級別上實現磁性存儲，保存信息並達成可用的計算操作，就需要精確控制比特間的相互作用。

IBM使用掃描隧道顯微鏡(STM)將僅僅12個反磁性關聯原子組合在一起，利用它們保存了一個比特的數據，並在低溫下維持了幾個小時之久，證明磁性比特之間的組合距離可以遠比之前想像小得多，從而能夠在不破壞鄰近比特的前提下大大提升磁性存儲密度。

下邊這張圖就顯示了一個磁性字節(Byte/等於八個比特)變換五種不同狀態，存儲了「THINK」五個字母的ASCII碼，而這個單詞正是IBM 1914年以來傳承百年的公司理念。這裡一共使用了96個鐵原子，每一比特12個。

 

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