Физики побили рекорд плотности записи информации
Физики из Университета Дельфта реализовали устройство с рекордно высокой плотностью информации — для кодирования одного бита употребляется всего лишь пара атомов. Такая разработка разрешит записать в одном квадратном сантиметре поверхности около 10 терабайт информации, а на площади классических твёрдых дисков возможно будет уместить много терабайт. Изучение размещено в издании Nature Nanotechnology, коротко о нем информирует Gizmodo.
Ученым удалось создать модуль памяти количеством в один килобайт. В его основе лежит атомарно плоская пластинка из монокристалла меди. Авторы выстраивали на ее поверхности конструкции из атомов хлора — те формировали совершенную квадратную решетку. Посредством размещения «дырок» в решетке авторы кодировали биты в строчках.
Для перезаписи и записи информации авторы перемещали единичные атомы посредством иглы сканирующего туннельного микроскопа.
Это устройство — наибольший объект, созданный человечеством посредством манипуляции единичными атомами. По словам ученых, плотность записи в нем как минимум в 500 раз превышает максимально дешёвую в передовых разработках записи информации.
Внешний вид модуля памяти. Любая ячейка — один атом. TU Delft
Информация организована на модуле следующим образом. Биты выстроены в линии, толщиной в три атома. Только два верхних последовательности употребляются для единиц «и» записи «нулей» — нижний последовательность отделяет строки из битов. На чипе отдельные биты организованы в группы по восемь байт — 64 бита.
Любой из таких блоков помечен особой конструкцией из «дырок» — она показывает, активен блок, либо же он «битый».
Принцип кодирования информации. TU Delft
Ученые применяли модуль для записи в нем разных фраз — текста лекции Ричарда Фейнмана «В том месте внизу много места» и «Происхождения видов» Чарльза Дарвина. Скорость записи модуля мала, на его полную перезапись требуется пара мин.. Для сохранения работоспособности модуль требует охлаждения до низких температур — ученые показали хранение информации в течении 40 часов при 77 кельвинах. Это соответствует температурам жидкого азота.
Помимо этого, атомарная память требует чистоты и высокого вакуума.
Текст, записанный в модуле памяти. TU Delft
Современные магнитные носители информации, такие как HDD, владеют фундаментальным ограничением на предел плотности записи. Оно соответствует минимальному размеру магнитного домена. Чтобы его обойти ученые ищут другие носители информации. К примеру, хранить эти возможно в ДНК — сравнительно не так давно в ее молекулах записали около 200 мегабайт данных.
Но и в классических магнитных материалах еще имеется потенциал роста — применение ячеек, талантливых пребывать в одном из шести, а не двух состояний.
Создатель: Владимир Королёв