Pieni "Atomic Memory" -Laite Voisi Tallentaa Kaikki Koskaan Kirjoittaneet Kirjat

{h1}

Uusi atomi-muisti-laite, joka koodaa atomin atomia, voi tallentaa satoja kertoja enemmän tietoja kuin nykyiset kiintolevyt voivat, uusi tutkimus löytää.

Uusi atomi-muisti-laite, joka koodaa atomin atomia, voi tallentaa satoja kertoja enemmän tietoja kuin nykyiset kiintolevyt voivat, uusi tutkimus löytää.

"Sinun tarvitsee vain postimerkin ala kirjoittaa kaikki kirjat koskaan kirjoittanut", sanoo opiskelija vanhempi kirjailija Sander Otte, fyysikko Delftin teknillisen yliopiston Nanavian Kavlin instituutin Hollannissa.

Itse asiassa tutkijat arvioivat, että jos he ovat luoneet 100 mikronin leveä kuutio - suunnilleen saman halkaisijan kuin keskimäärin ihmisen hiukset - jotka on tehty atomimuistista, jotka on erotettu toisistaan ​​5 nanometrillä tai miljardit metriä, tallentaa koko Yhdysvaltain kirjaston kongressin sisällön. [10 tekniikkaa, jotka muuttavat elämääsi]

"Tietenkin nämä arviot ovat kaikki hölmöitä, mutta mielestäni ne auttavat käsittämään kuinka uskomattoman pieni tämä muistilaite on todella", Otte kertoi WordsSideKick.com.

Tiedon ylikuormitus

Kun maailma tuottaa enemmän tietoa, tutkijat etsivät tapoja tallentaa kaikki nämä tiedot mahdollisimman pieneen tilaan. Tutkinnon uudet atomimuistilaitteet tallentavat yli 500 triljoonaa bittiä neliötuumaa kohti (6,45 neliösenttimetriä) - noin 500 kertaa enemmän tietoja kuin tällä hetkellä saatavilla oleva paras kaupallinen kiintolevy, uusien laitteiden luoma tutkijat mukaan.

Tutkijat luoneensa atomi-muistilaitteensa käyttäen pyyhkäisyn tunnelointikroskooppia, joka käyttää äärimmäisen terävää neulaa pyyhkäisemään pintoja samalla tavalla kuin sokea ihminen ajaessaan sormensa päinkohtaiselta sivulta lukemaan sen. Skannaus tunnelimikroskooppikokeilla ei voi vain havaita atomeja vaan myös heittää niitä ympäriinsä.

Tietokoneet edustavat dataa 1s: ksi ja 0s: n binaarisina numeroina, joita kutsutaan biteiksi, joita he ilmaisevat siirtämällä pieniä, kytkentäisiä transistoreja joko päälle tai pois. Uusi atomin muistilaite edustaa jokaista bittiä kahdeksi mahdollisiksi paikoiksi kuparin pinnalla; klooriatomi voi liukua edestakaisin näiden kahden paikan välillä, tutkijat selittivät.

"Jos klooriatomi on yläasennossa, sen alapuolella on aukko - me kutsumme tätä 1", Otte sanoi lausunnossaan. "Jos reikä on yläasennossa ja klooriatomi on siis pohjassa, niin bitti on 0." (Jokainen neliöreikä on noin 25 pikometriä, tai triljoonata metriä, syvä.)

Bittiä erotetaan toisistaan ​​riveillä muita klooriatomia. Nämä rivit voisivat pitää bittiä paikallaan yli 40 tuntia, tutkijat löysivät. Tämä pakkausatomien järjestelmä on paljon vakaampi ja luotettava kuin atomi-muististrategiat, jotka käyttävät irrallisia atomeja, tutkijat sanoivat. [Kuinka suuri Internet on oikeasti?]

Nämä atomit järjestettiin 127 lohkoksi 64 bittiä. Jokainen lohko leimattiin rei'illä. Nämä merkinnät ovat samanlaisia ​​kuin QR-koodit, joita mainoksia ja lipuja käytetään usein. Nämä merkit voivat merkitä jokaisen lohkon tarkan sijainnin kuparin pinnalla.

1 kB: n muistin skannaus, kirjoitettu osalle

1 kB: n muistin skannaus, kirjoitettu Charles Darwinin "Luonnosta peräisin olevien lajien" osioon.

Luottamus: Kuva TU Delftin hyvästä kohtelusta

Merkit voivat myös merkitä lohkon vahingoittuneena; Ehkä tämä vaurio aiheutti joitakin epäpuhtauksia tai virheitä kuparin pinnalla - noin 12 prosenttia lohkosta ei sovellu tietojen tallentamiseen tällaisten ongelmien vuoksi tutkijoiden mukaan. Kaiken kaikkiaan tämä säännönmukainen markkerijärjestelmä voisi auttaa atomimagian mittakaavassa jopa hyvin suurikokoisiin, vaikka kuparin pinta on koodattu, ei ole täysin täydellistä, he sanoivat.

Suuri askel

Kaiken kaikkiaan tutkijat huomauttivat, että tämä perustavanlaatuinen laite heikentää merkittävästi nykyisiä huippuluokan kiintolevyjä tallennuskapasiteetin suhteen.

Niin vaikuttava kuin atomi-muistilaitteiden luominen on, Otte sanoi, että hänelle "tärkein merkitys ei ole ollenkaan tietojen tallennus".

Sen sijaan Otte, atomi muisti yksinkertaisesti osoittaa, kuinka hyvin tiedemiehet voivat nyt suunnitella laitteita atomin tasolla. "En voi tässä vaiheessa ennakoida, mihin tämä johtaa, mutta olen vakuuttunut siitä, että se on paljon jännittävää kuin tietojen tallennus", Otte sanoi.

Atomi-asteikon keksijöitä ehdotti Nobel-fyysikko Richard Feynman vuonna 1959 kuuluisassa luennossa, jonka nimeksi tuli "There's Plenty of Room in Bottom". Feynmanin kunniaksi tutkijat koodasivat 160 sanan Feynmanin luennosta 100 nanometrin leveydeltä. [Mad Geniuses: 10 epätavallista tarinoita kuuluisista tutkijoista]

"Pysähdy ja ajattele hetkeksi, kuinka pitkälle me olemme ihmisiä, että voimme nyt insinöörimme asioita tällä hämmästyttävällä tarkkuudella ja miettimään mahdollisuuksista, joita se voi antaa", Otte sanoi.

Bittilohkon lukeminen kestää noin 1 minuutti, ja bittien uudelleen kirjoittaminen vaatii tällä hetkellä noin 2 minuuttia, tutkijat sanoivat. He kuitenkin totesivat, että tätä järjestelmää voidaan nopeuttaa tekemällä koettimet nopeammin näiden atomi- muistilaitteiden pintojen yli, mahdollisesti lukemis- ja kirjoitusnopeuksilla, jotka ovat järjestyksessä 1 miljoonaa bittiä sekunnissa.

Futuristinen tekniikka

Tutkijat kuitenkin huomauttivat, että atomi-muisti ei tallennu tietoja laajoihin datakeskuksiin milloin pian.Tällä hetkellä nämä atomi- muistilaitteet toimivat vain hyvin puhtaissa tyhjiöympäristöissä, joissa ne eivät voi saastua ja vaativat nestemäisen typen jäähdyttämistä yli 45° C: n lämpötilaan (miinus 196 astetta tai 77 kelvin), jotta klooriatomeja ei häipyisisi noin.

Silti tällaiset lämpötilat ovat "helpompi saada kuin luulet," Otte sanoi. "Monet sairaaloissa olevat MRI-skannerit ovat jo 4 kelvin (miinus 452 astetta Fahrenheit tai 269 astetta Celsius-asteina) pysyvästi, joten ei ole ollenkaan mahdotonta, että datakeskusten tulevat varastotilat voitaisiin säilyttää [nestetyylilämpötiloissa]. "

Tulevaisuudessa tutkimuksessa tutkitaan erilaisia ​​materiaalien yhdistelmiä, jotka voivat auttaa atomimagian "stabiilisuutta korkeammissa lämpötiloissa, ehkä jopa huonelämpötilassa", Otte sanoi.

Tutkijat esittivät havainnot verkossa tänään (18. heinäkuuta) Nature Nanotechnology -lehdessä.

Alkuperäinen artikkeli WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com