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「科技資訊」原子資料存儲

近日, IBM宣佈可以在單個原子上存儲1比特資料, 雖然這項突破性研究在實用性上還未得到驗證, 但它卻引領了該行業的研究方向。

IBM近期已經在學術期刊Nature上發表了相關研究成果。

目前, 我們使用的硬碟存儲一個比特資料大約需要10萬個原子, 若未來能實現單個原子存儲1比特資料, 那麼存下蘋果音樂2600萬首歌曲僅需要一枚硬幣大小的面積。 不過, IBM該專案的研究員克裡斯·魯茨表示, 這項技術實用化還需要幾十年的時間。

它的工作原理是:將一個鈥原子(一個大的具有許多不成對電子的原子)放置在氧化鎂基底上。 在這種條件下, 原子具有所謂的“磁雙穩性”:當原子處於兩種不同自旋情況時, 在磁場中分別對應兩個穩定狀態。

研究人員使用掃描隧道顯微鏡(STM)在原子上施加大約150毫伏、10微安的電流。 電流進入鈥原子可以使其改變其自旋狀態。 由於兩種狀態具有不同的導電性,

STM尖端可以通過施加較低的電壓(約75毫伏)並測量其電阻來檢測原子所處的狀態。

為了確認鈥原子改變了磁狀態, 而不是受STM電流的一些干擾或影響, 研究人員在附近設置一個鐵原子。 鐵原子會受其臨近原子磁性的影響, 鈥原子處於不同狀態時其表現不同。 這證明, 實驗真正在單個原子上持久地存儲資料, 並可以被間接測量到。

IBM此前就已經實現了原子級別的存儲, 但並不等同於本篇論文裡提到的單個比特的存儲。 IBM當時是直接用STM“搬運”原子, 並把這些原子排列成字母樣式。

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