تبدیل اتم به حافظه

فناوری نگهداری داده، همواره در حال کوچک‌شدن در اندازه و بزرگ‌شدن در توانایی‌ذخیره‌سازی است! اکنون دانشمندان با بهره از "تک اتم" هارد-درایوی در اندازه‌ی نانو ساخته‌اند.

این گروه پژوهشی با مغناطیس کردن یک اتم و خنک‌کردن آن با "هلیوم مایع" و ذخیره کردن آن در "خلاء شدید" توانسته است یک بیت، داده‌ی صفر و یکی را در فضایی به اندازه‌ی باورنکردنی کوچکی! ذخیره کنند.

 برای نگهداری عکس‌هایی که در تعطیلات گرفته‌اید جا ندارید؟ نگران نباشید بنا به گفته‌ی گروه پژوهشی شرکت IBM در کالیفرنیا این رویکرد تازه که اکنون درستی مفهومی آن ثابت شده است، می‌تواند به درایوهایی به اندازه‌ی یک کارت اعتباری بیانجامد که فضای بسنده برای همه‌ی داده‌های iTunes و یا Spotify که در هرکدام، نزدیک به ۳۰ میلیون آهنگ هست، داشته باشد.

یکی از پژوهشگران به نام "Christopher Lutz" که دانشمند نانو است می‌گوید: "ما در این پژوهش می‌خواستیم ببینیم که چگونه می‌شود فناوری ذخیره‌سازی را تا اندازه‌ی ذره‌های بنیادی مانند اتم، کوچک کرد".

این گروه پژوهشی میکروسکوپ تونلی روبشی: STM:Scanning tunneling microscope) به انگلیسی) خود را برای بررسی الکترونیک در اندازه‌های اتمی بکار گرفت. این میکروسکوپ که برای آن جایزه‌ی نوبل گرفته‌اند با بهره‌گیری از پدیده‌ی "تونل زنی کوانتومی" در مکانیک کوانتومی، تحت فشار قراردادن الکترونها را شدنی می‌کند.

با شرایط خلاء شدیدی که در درون STM پدید می‌آید، مولکولهای هوا و یا هر گونه آلودگی دیگری وجود ندارد و دانشمندان در این شرایط می‌توانند با موفقیت اتم هلمیوم (holmium) را دستکاری کنند.

این میکروسکوپ همچنین با مایع هلیوم خنک نگهداشته می‌شود. این خنک ماندن فرایند خواندن و نوشتن مغناطیسی را پایدار می‌کند!

گروه پژوهشی در این "محیط با دقت کنترل‌شده" توانستند بر روی دو اتمی که مغناطیس شده بودند،  به درستی بنویسند و بخوانند. فاصله‌ی این اتم‌ها از هم تنها یک نانومتر بود. این اندازه "یک میلیونیوم" سر سوزن است!

دانشمندان با بهره از این میکروسکوپ توانستند جریان الکتریسیته‌ای جاری کنند که جهت مغناطیسی هر اتم را روبه بالا یا روبه پایین کند. این همان کاری است که در "هارد درایوهای" کنونی نیز انجام می‌گیرد ولی در اینجا اندازه بسیار بسیار کوچک‌تر است.

هارد درایوهای کنونی برای ذخیره‌سازی هر بیت داده از ۱۰۰ هزار اتم بهره می‌گیرند  ولی در اینجا دانشمندان تنها یک اتم را بکار می‌گیرند. اکنون در می‌یابید که این دگرگونی تا چه اندازه بزرگ است!

گروه پژوهشی می‌گوید که با روش ایشان می‌توان هاردهایی با هزار برابر تراکم بیشتر از هاردهای کنونی، ساخت.

روشی که دانشمندان برای این کار بکار برده‌اند گرانتر و دشوارتر از آن است که تجاری شود. پس این تنها گام نخست است که تنها شدنی بودن این کار را نشان داده است.

این تازه‌ترین کاری است که در نوآوری برای کوچک‌تر کردن فناوری "ذخیره‌سازی داده"، انجام شده است. در همین ماه نیز پژوهشگرانی از دانشگاه کلمبیا گفتند که شش فایل دیجیتال را در تنها یک ذره از DNA ذخیره کرده‌اند.

پیش از این نیز تلاشهایی برای ذخیره‌سازی داده در "تک اتم" شده است ولی به گفته‌ی IBM این ریزترین و پایدارترین نتیجه‌ای است که تاکنون گرفته شده است.

شاید اینها را نیز بپسندید:

ذره‌های DNA حافظه‌های آینده

"اینترنت اشیا" چیست؟

رایانه کوانتومی

لینک منبع خبر: