Корпорація IBM повідомила про значне досягнення в області зберігання інформації. Після п'яти років наукових робіт дослідницькому підрозділу IBM вдалося значно скоротити кількість атомів, використовуваних пристроями зберігання даних для "запам'ятовування" одного біта цифрової інформації. Теперішні пристрої використовують близько 1 млн атомів для зберігання біта інформації, однак у корпорації говорять, що розробили підхід, який дозволяє використовувати всього 12 атомів для зберігання біта даних.

У майбутньому на базі даного винаходу можна буде виробляти пристрої зберігання даних, місткість яких у десятки тисяч разів буде перевищувати сучасні жорсткі диски та SSD-накопичувачі. 

Андреас Хайнріх, керівник проекту й інженер з IBM Research, говорить, що навіть якщо до нової розробки підійти дуже консервативно, то вже на першому етапі її використання можна буде випускати не терабайтні жорсткі диски, як зараз, а носії місткістю 100 або 150 терабайт і більше.

За його словами, сучасні пристрої зберігання інформації використовують феромагнітні матеріали, де спін атомів вирівнюється тим чи іншим способом для умовного кодування інформації. Однак новий підхід використовує дещо інший принцип, так званий "антиферомагнетизм", коли спіни атомів розвертаються у протилежних напрямках, що дозволяє створювати експериментальну магнітну пам'ять атомарного масштабу, щільність якої принаймні у 100 разів вища, ніж у нинішніх носіях. 

В IBM говорять, що у перспективі цю технологію можна оптимізувати не тільки для жорстких дисків і карт пам'яті, але і для стрічкових накопичувачів. 

Як розповіли в IBM, зараз метод магнітного запису використовує атоми заліза, вирівняні в однаковому магнітному напрямку, причому самі атоми знаходяться порівняно далеко один від одного. Новий метод передбачає набагато більш щільне розміщення атомів, але їхня поляризація тепер є різнонаправленою. "Закон Мура передбачає скорочення розмірів компонентів і вирішення інженерних проблем, пов'язаних із цим скороченням, зберігаючи базову концепцію. Можна сказати, що базова концепція пристроїв зберігання не змінювалася вже близько 20 років", - говорить Хайнріх. 

За його словами, в IBM Research почали експериментувати з одним атомом, потім із двома і так далі доти, поки група атомів не стала стабільною настільки, щоб стабільно зберігати один біт інформації. Використані зараз методики дозволяють домогтися стабільності вже на 12 атомах. Експерименти над атомами заліза фахівці корпорації вели за допомогою скануючого тунельного мікроскопа. 

У своїх експериментах вчені використовували атоми заліза, розміщені на підкладці з нітрату міді. Однак за їхніми словами, якщо використовувати підкладки з інших матеріалів, то можливо, що для зберігання одного біта буде достатньо і меншої кількості атомів заліза. Крім того, поки експеримент був проведений при дуже низькій температурі - близько 1 градуса Кельвіна або мінус 272 градусів Цельсія. Стабільний стан атомів вдавалося утримати при піднятті температури до 5 градусів за шкалою Кельвіна. 

"Ми почали з використання низької температури, тому що саме вона дозволяла почати нам із одного атома і збирати все більшу структуру, спостерігаючи за магнітними властивостями. Ми очікуємо, що з використаною технікою можна буде втримувати біти стабільними при кімнатній температурі, якщо розмір комірки збільшити до 150 атомів", - говорять в IBM. 

Також у своїх експериментах фахівці об'єднували до 96 атомів, щоб записати 8 бітів даних, а після цього і до 480 атомів, що дозволяло записати вже 5 байт даних. 

Хайнріх говорить, що поки дані експерименти носять в основному теоретичний характер, тому що поки неможливо випускати пристрої зберігання, що оперують кількома атомами для запису даних, однак у майбутньому поява таких пристроїв цілком імовірна. Цілком імовірно, що перші зразки пристроїв, які використовують новий тип запису даних з'являться через 5-10 років. 

"Поки ми використовуємо атоми заліза, утримувані при низькій температурі на підкладці з нітрату міді. Все це є дуже далеким від реальних технологій. Нам ще доведеться розробити спосіб практичного застосування технології і знизити вартість виробництва майбутніх носіїв", - говорить він.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: cybersecurity.ru