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科學家研發原子級儲存技術,比現有硬碟單位容量大 500 倍

知名物理學家費曼(Richard Feynman)在 1959 年曾提出假設,有一天人類將能用原子儲存資訊。現在荷蘭台夫特大學(Delft University)科學家真的突破了資料儲存的最小尺寸,透過一次操控一個原子的技術,成功把 1 KB(約 8000 位元)的資料塞入寬 96 奈米(nm)、長 126 奈米的空間。

目前市面上的儲存硬碟,需要花上百至上千個原子才能儲存一位元,但透過這套新技術,每平方公分就可存進 10 TB 的資料,是現有硬碟單位儲存容量的 500 倍

理論上,這樣的儲存密度足以把人類史上所有出版過的書籍資料儲存在一張郵票上。

如果你看過 IBM 獲得金氏世界紀錄認證的全球最小微電影《男孩和他的原子》,台夫特大學科夫里奈米科學研究所就是用相同的工具「掃描隧道電子顯微鏡(  STM )」在銅片上操控原子。

首席研究員 Sander Otte.解釋,科學團隊有點像在玩可滑動的拼圖,靠著一根極細的針在兩個銅原子的表面移動氯原子,排出一組又一組的記憶區塊,當氯原子位於上面,代表二進位中的「1」,如果在下面,則代表「0」,8 個單位可代表一個字母位元,再加上開始、結束、空格等特殊符號。

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這種原子操作技術能把現有儲存規模縮小到一個極致,甚至可能讓上至大型資料中,下至個人 3C 產品的規格都迷你化。但是,先別急著砸了你家的藍光或硬碟,因為原子儲存技術還在早期實驗階段,使用條件十分嚴苛:氯銅原子陣列只能在真空且液態氮的超低溫下(77K = 攝氏負 196 度)可以保持穩定,而且寫入與讀取速度也有待提升。

雖然離真正問世還要好些時候,但科學家樂觀表示目前的成就已經離費曼描繪的原子級儲存技術更近了一步。

圖片來源:TU Delft/Ottela
這個長 126 nm,寬 96 nm 的空間,儲存著物理學家費曼的演講「There’s Plenty of Room at the Bottom(底層還有很多空間)」節錄,大小約 1KB。圖片來源:TU Delft/Ottela
圖片來源:TU Delft/Ottela
這張圖解釋 0 與 1 的變化如何排出一個字母,以及其他特殊符號的表現方式。圖片來源:TU Delft/Ottela

 

參考資料:

首圖來源:TU Delft/Ottelab

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Valerie

PanX 編輯,興趣多多,書籍雜食者。

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