原子級可重複使用數據存儲設備曝光

荷蘭代爾夫特理工大學的研究團隊創造出了一種可重複使用的數據存儲設備，它具有使用單一原子儲存信息的能力。

科學雜誌 Nature Nanotechnology 報道了該研究團隊的成果，據稱，這項技術能夠在 1 平方英寸中存儲 500TB 的數據。理論上，代爾夫特理工大學創造的設備能夠在一個 0.1mm 寬的立方體中儲存整個美國國會圖書館的數據。不過他們實際展示的設備在如此小的體積中只有儲存 1KB 數據的能力。

雖然物理學家具備控制單一原子的能力已有 25 年，不過要實現原子級儲存仍存在阻礙。其一是原子在常溫下不穩定，其二是適宜的儲存材料不好找，還有就是發現並控制原子的方法很困難。

為了控制原子，研究團隊用上了掃描隧道電子顯微鏡（STM），這種工具能夠提供原子表面的圖像，並可以讓研究人員對原子表面進行操作。1990 年，物理學家 Don Eigler 利用 STM 將 35 個氙原子排列成了"IBM"字樣。但代爾夫特團隊用了某種相反的方式來達到他們的目標。他們並未用各種各樣的方式來排列原子，而是做出了基於原子空缺的儲存網格。

基本上，研究人員將一層有著 12 x 12 空缺格的氯原子放在了銅底版上，每格都有黑點。在 STM 下，研究人員很容易控制四個相鄰原子中的一個，控制過程可以重複進行。

這種方法有著幾個核心優勢。首先，空缺位置相對穩定，存儲設備所放置的環境溫度可以稍微高一些。該團隊介紹，他們不需要 -210℃ 的液氦，-196℃ 的的液氮就能滿足設備的工作要求。其次，讓該設備的可靠度更高。因為這樣設備不拾取單一原子，而是讓原子繞空缺運動。最後，研究人員可以將空缺排布成原子自動運行的形式，解決難以控制原子的問題。

然而，這項儲存技術仍面臨很多實際的問題。比如數據中心的溫度比 -196℃ 高不少，大規模地使用液氮降溫並不現實。另外傳輸速度也是一個問題，讀取一個儲存網格的數據需要 10 分鐘很難滿足實際需要。不過研究人員表示，讀取速度慢主要是受到了 STM 的限制，如果能用到 STM 最大的電子帶寬，讀取速度在理論上能夠提升到 1MB/s.

本文分享自：驅動人生科技資訊

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