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迄今最小硬碟實現單原子資訊存儲

2016年07月20日01:29 科技日報

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　　科技日報北京7月19日電（記者常麗君）據荷蘭代爾夫特理工大學科維理奈米科學研究所網站最新消息，該校一個研究團隊把存儲空間縮小到了極限：每比特只佔一個氯原子位，並按這個標準存儲了1000字節（8000比特）的資訊。

　　1959年，美國物理學家理查德·費曼提出，如果有一個平臺能讓人們把單個原子有序排列的話，用每個原子存儲一段資訊是可能的。為紀念費曼的遠見，研究團隊在一塊96×126奈米的存儲區裏編碼了一章費曼講義。

　　荷蘭研究人員在新研究中將存儲密度提高到500Tbpsi（兆兆比特/平方英寸），是目前最好商業硬碟的500倍。該研究負責人桑德·奧特説：“理論上，這種存儲密度能把人類迄今為止創作的所有書籍都寫到一張郵票上。”

　　該研究團隊用掃描隧道顯微鏡（STM）的針尖推動材料表面單個原子，製作比特編碼字母資訊。奧特解釋説：“這就像一種滑動拼圖，每個比特由兩個表面銅原子位構成，我們把一個氯原子在這兩個銅原子位之間來回滑動。如果氯原子在頂位，底位留一個空穴，稱之為1；如果頂位是空穴，而氯原子在底位，稱之為0。”除這個編碼氯原子及附近空穴外，其他氯原子仍保持原位，因此這種方法比用其他疏鬆原子的方法更穩定、更適合數據存儲。

　　這些存儲資訊由許多8字節（64比特）模組組成，每塊上都有氯原子空穴標記，就像機票上的掃描條碼，攜帶每個模組在銅層上的精確位置資訊。如果其中一塊因污染或表面腐蝕而被損壞，即使銅的表面並不完美，記憶體也能很容易地擴展升級。

　　研究人員指出，新方法在穩定性和升級能力上提供了光明前景。但這種記憶體近期還不能在數據中心使用。奧特説：“以現在的形式，記憶體只能在非常乾淨的真空條件和液氮溫度（77K）下工作，實用的原子數據存儲仍需等待。但這一成果使我們向前進了一大步。”

　　總編輯圈點

　　費曼曾説過，世界上最重要的一句話是“一切都是原子組成的”。一般來説，我們識別的資訊就是原子怪異組合之後呈現的樣子。抵達原子操作術的極限，讓我們清楚感受到資訊的“原子性”。但是，人類也不是不可能引入更奇特的資訊載體，比如電漿體或中微子，我們離科技的極限還差得遠。

(責任編輯：羅伯特)

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