分子存儲領域大突破,可讓大量數據存儲於單個分子
隨著越來越多的信息進入雲計算,未來我們將越來越依賴大規模的數據存儲。
近日,英國曼徹斯特大學的研究團隊在分子數據存儲領域取得了重要進展,他們實現了將大量數據有效存儲在單個分子中。
目前,數據的存儲介質主要是磁碟,通常,我們使用10至20納米尺寸的磁性顆粒來編碼單位數據,其中磁性顆粒的兩極分別表示1和0,而之所以可以利用磁性物質實現存儲,是因為磁性顆粒存在磁滯現象。
磁滯現象,即當外加磁場施加於磁性物質時,其原子的偶極子按照外加場自行排列,即使當外加場被撤離,部分排列仍保持的現象。
一直以來,科學家在開發更小的數據存儲系統時,面臨的巨大挑戰是單個分子往往不會實現磁滯,除非是在非常低的溫度下。此前,在分子水平上實現磁滯的溫度記錄是-259℃。
值得注意的是,在該溫度下建造分子數據存儲系統是不實用的,因為它將需要昂貴的液氦冷卻系統。常壓下,液氮溫度為-196℃,而當前的溫度記錄比常壓液氮溫度低60攝氏度,因此這是許多研究人員的困難所在。
在曼徹斯特大學的新研究中,該團隊表示,可以在-213°C的溫度基礎上,以元素鏑原子為單位實現單個分子的磁滯。這打破了此前的溫度記錄,並且具備了成為一個可負擔得起的分子數據存儲系統的潛力。
對此,聯合主席Nicholas Chilton說道:「我們正在接近液氮的溫度,這意味著從成本的角度來看,單一分子的數據存儲將變得更加可行。」
研究團隊還表示,未來將跨越-196℃的閾值,並嘗試開發可運行的分子存儲系統。
分子數據存儲可能會徹底改變數據存儲方式,與傳統的存儲系統相比,目前利用該技術存儲的數據密度將是現有技術的100倍,且該系統理論上的能源效率更高。
據悉,Google近三年來已經投資了300億美元建設新的巨型數據中心,隨著越來越多的信息進入雲計算,未來我們將越來越依賴大規模的數據存儲,而該技術的研發將具有重大的現實意義。
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