دانشمندان موفق به ذخیره‌سازی اطلاعات در یک اتم شدند

دانشمندان موفق شده‌اند با استفاده از یک عنصر نادر، اطلاعات را داخل یک اتم ذخیره‌سازی کنند. این آزمایش می‌تواند تحولی عظیم در دنیای ذخیره‌سازی اطلاعات باشد.

دانشمندان در تلاش برای کاهش فضای ذخیره‌سازی اطلاعات به اندازه‌های کوچک‌ و کوچک‌تر، به یک موفقیت بسیار «کوچک» دست یافتند. آن‌ها این کار را با ساخت چیزی انجام دادند که در حقیقت یک آهنربای بسیار کوچک است؛ این آهنربا به‌اندازه‌ی یک اتم است و می‌تواند یک بیت داده را ذخیره کند.

این آزمایش که در مجله‌ی نیچر تشریح شده است، اتم‌هایی از یک عنصر زمینی نادر موسوم به هولمیم را در بر می‌گیرد. فیزیک‌دانان حاضر در مرکز تحقیقاتی IBM در کالیفرنیا، دریافتند زمانی که اتم‌های هولمیم روی یک سطح مشخص ساخته‌شده از اکسید منیزیم قرار می‌گیرند، به‌طور طبیعی خود را با قطب‌های مغناطیسی شمال و جنوب هم‌جهت می‌کنند و دقیقاً بالا یا پایین را نشان می‌دهند. آن‌ها این کار را در یک موقعیت کاملاً ثابت انجام می‌دهند. به‌علاوه، محققان می‌توانند اتم‌ها را از طریق دادن انرژی به‌وسیله‌ی یک میکروسکوپ تونلی روبشی به حرکت درآورند که دارای سوزنی با سری به‌اندازه‌ی عرض یک اتم است.

این آزمایش نحوه‌ی کارکرد دیسک آهنربایی یک درایو سخت را شبیه‌سازی می‌کند. مگنت‌های ریز موجود روی این دیسک‌ها بالا و پایین را نشان می‌دهند و این جهت‌گیری، اطلاعات باینری صفر و یک را منتقل می‌کند. هرچند بیت‌های اطلاعات روی درایوهای سخت، از نظر فیزیکی به‌مراتب بزرگ‌تر هستند؛ آن‌ها از ۱۰۰ هزار تا یک میلیون اتم تشکیل شده‌اند. بیت‌های آزمایش IBM بسیار ریز هستند.

فابین ناتِرِر، دانشمند مرکز فناوری در لوزان سوئیس و نویسنده‌ی ارشد این مقاله، می‌گوید این آزمایش نشان می‌دهد که آن‌ها می‌توانند یک بیت داده را داخل تنها یک اتم ذخیره کنند.

لینک دانلود با کیفیت 1080P | 720P | 360P

شما می‌توانید یک اتم را به‌عنوان پروانه‌ای کوچک در نظر بگیرید. اتم یادشده به خودی خود، بدن این حشره محسوب می‌شود و میدان مغناطیسی آن، بال‌های پروانه را تشکیل می‌دهد. موقعیت این اتم (همراه با قطب شمال میدان مغناطیسی آن در بالا یا پایین) نمایانگر اطلاعات صفر و یک است.

کریستوفر لوتز، دانشمند محقق در مرکز تحقیقاتی IBM، تخمین می‌زند که اگر این نوع از فناوری به تولید انبوه برسد، ازنظر تئوری می‌تواند ۸۰ هزار گیگابایت اطلاعات را در تنها یک اینچ مربع ذخیره‌سازی کند. به‌عبارت‌دیگر، یک وسیله‌ی الکترونیکی با ابعاد یک کارت اعتباری می‌تواند ۳۵ میلیون قطعه‌ی موسیقی را در داخل خود ذخیره کند. لوتز می‌گوید این اتم‌ها می‌توانند در فاصله‌ی یک نانومتری یکدیگر و بدون تداخل در کار هم قرار بگیرند؛ به این معنی که آن‌ها می‌توانند کاملاً فشرده و متراکم شوند.

اما این فناوری به‌زودی به تلفن‌های هوشمند شما راه نخواهد یافت. این آزمایش برای شروع، نیازمند یک درجه حرارت بسیار بسیار پایین نظیر ۱ کلوین است. این درجه حرارت می‌تواند سردتر از دمای منفی ۲۶۸ درجه‌ی سانتی‌گراد باشد. رسیدن به این برودت، کاری بسیار انرژی‌بَر است و در زمینه‌ ذخیره‌سازی اطلاعات، کاربردی نیست.

لوتز می‌گوید:

هیچ راه مستقیمی برای محقق ساختن این دستگاه وجود ندارد؛ اما دانشمندان در حال استفاده از ابزارها و درک چگونگی انجام کارها در مقیاس اتم‌ها در آینده و در زمان ساخت دستگاه‌هایی در این ابعاد هستند. ما در حال تحقیق بیشتر هستیم. دسترسی به چنین اتم‌هایی در این تحقیق به‌مانند کشف یک قاره‌ی جدید است.

منبع popsci

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده
تبلیغات

بیشتر بخوانید