¡FASCINANTE! Crean una "Memoria Atómica ' que podría almacenar todos los libros que se han escrito.

Un nuevo dispositivo "memoria atómica " que codifica los datos átomo a átomo puede almacenar cientos de veces más datos que lo que pueden los discos duros actuales, encuentra un estudio reciente .

 

 

" Usted necesitaría sólo el área de un sello de correos para escribir todos los libros que se han escrito ", dijo el autor principal del estudio Sander Otte , un físico de la Universidad de Delft de Tecnología Instituto Kavli de Nanociencia en los Países Bajos .

 

De hecho , los investigadores estiman que si se creó un cubo de 100 micrones de ancho - aproximadamente el mismo diámetro que el cabello humano promedio - de placas estructurales de la memoria atómica separados uno de otro por 5 nanómetros, o millonésimas de un metro , el cubo podría fácilmente almacenar el contenido de toda la librería del congreso de los Estados Unidos.

"Por supuesto, estas estimaciones son todas un poco tontas, pero en mi opinión,  ayudan a tener una idea de lo increíblemente pequeño que es en realidad este dispositivo de memoria," dijo Otte.

 

 Sobrecarga de información

 

A medida que el mundo genera más datos, los investigadores están buscando maneras de almacenar toda esa información en el menor espacio posible. Los nuevos dispositivos atómicos de memoria que los investigadores desarrollaron puede almacenar más de 500 billones de bits de datos por pulgada cuadrada (6,45 centímetros cuadrados) - cerca de 500 veces más datos que el mejor disco duro comercial disponible en la actualidad, de acuerdo con los científicos que crearon los nuevos dispositivos.

 

Los científicos crearon su dispositivo de memoria atómica utilizando un microscopio de efecto túnel, que utiliza una aguja muy afilada para escanear a través de las superficies así como una persona ciega podría correr sus dedos sobre una página de braille para leerlo. Exploración de sondas de microscopio de túnel no sólo pueden detectar átomos, sino también empujar a su alrededor.

 

Las computadoras representan datos como 1 y 0 - dígitos binarios conocidos como bits que se expresan con un movimiento rápido pequeña, transistores cambiar-como encendido o apagado. El nuevo dispositivo de memoria atómica representa cada bit como dos posibles ubicaciones en una superficie de cobre; un átomo de cloro puede deslizarse hacia atrás y hacia delante entre estas dos posiciones, explicaron los investigadores.

 

"Si el átomo de cloro está en la posición superior, hay un agujero debajo de ella - a esto lo llamamos un 1", dijo Otte en un comunicado. "Si el orificio está en la posición superior y, por tanto, el átomo de cloro está en la parte inferior, a continuación, el bit es un 0." (Cada agujero cuadrado es de unos 25 picometros, o una billonésima parte de un metro, en el fondo.) Los bits están separadas una de otra por filas de otros átomos de cloro. Estas filas podían mantener los bits en el lugar durante más de 40 horas, los científicos encontraron. Este sistema de átomos de embalaje juntos es mucho más estable y fiable que las estrategias de memoria atómicos que emplean átomos sueltos, dijeron los investigadores.

 

Estos átomos se organizan en 127 bloques de 64 bits . Cada bloque se marcó con un marcador de agujeros. Estos marcadores son similares a los códigos QR que ahora se utilizan a menudo en los anuncios y los billetes. Estos marcadores pueden etiquetar la ubicación precisa de cada bloque en la superficie de cobre.

 

Los marcadores también pueden etiquetar como un bloque dañado; tal vez este daño fue causado por algún contaminante o defecto en la superficie de cobre - alrededor del 12 por ciento de los bloques no son adecuados para el almacenamiento de datos, debido a este tipo de problemas, según los investigadores.

 

Con todo, este sistema ordenado de marcadores podría ayudar a escala atómica de memoria hasta tamaños muy grandes, incluso si la superficie de cobre los datos se codifican en no es del todo perfecto, dijeron. Un gran paso Con todo, los científicos observaron que este dispositivo de prueba de principio supera significativamente a los discos duros actuales del estado de la técnica en términos de capacidad de almacenamiento.

 

Tan impresionante como la creación de dispositivos de memoria atómica es, Otte dijo que para él, "La implicación más importante no es en absoluto el almacenamiento de datos en sí." En cambio, para Otte, la memoria atómica simplemente demuestra lo bien que los científicos pueden ahora diseñar dispositivos en el nivel de los átomos. "No puedo, en este punto, preveo dónde nos llevará, pero estoy convencido de que será mucho más emocionante que acaba de almacenamiento de datos", dijo Otte. La creación de la maquinaria a escala atómica fue sugerida por primera vez en 1959 por el premio Nobel físico Richard Feynman en una famosa conferencia apodado "Hay mucho sitio al fondo."

 

En honor a Feynman, los investigadores codificaron 160 palabras de la conferencia de Feynman en una zona de 100 nanómetros de ancho. [Mad Genios: 10 Tales extraño Científicos famosos] "Simplemente parar y pensar por un momento cuán lejos llegamos como seres humanos que ahora puede diseñar cosas con este increíble nivel de precisión, y preguntarse sobre las posibilidades que puede ofrecer", dijo Otte. La lectura de un bloque de bits actualmente toma aproximadamente 1 minuto, y volver a escribir un bloque de bits actualmente requiere aproximadamente 2 minutos, dijeron los investigadores. Sin embargo, señalaron que es posible acelerar este sistema preparando sondas se mueven más rápido sobre la superficie de estos dispositivos de memoria atómicas, potencialmente, para las velocidades de lectura y escritura en el orden de 1 millón de bits por segundo.

 

 

Tecnología futurista

 

Aún así, los investigadores advirtieron que la memoria atómica no registrará datos en centros de datos a gran escala en el corto plazo. En la actualidad, estos dispositivos de memoria atómicas sólo funcionan en entornos de vacío muy limpio en el que no puede contaminarse, y requieren refrigeración por nitrógeno líquido para superfrío temperaturas de menos 321 grados Fahrenheit (menos 196 grados centígrados o 77 grados Kelvin) para evitar que los átomos de cloro de trepidación alrededor. Aún así, estas temperaturas son "fáciles de obtener que usted puede pensar," dijo Otte. "Muchos escáneres de resonancia magnética en los hospitales ya se mantienen a 4 grados Kelvin (menos 452 grados Fahrenheit, o menos 269 grados Celsius) en forma permanente, por lo que no es en absoluto inconcebible que las futuras instalaciones de almacenamiento en los centros de datos se podrían mantener en [temperaturas de nitrógeno líquido]. " Las investigaciones futuras investigará diferentes combinaciones de materiales que pueden ayudar a la memoria atómica "estabilidad a temperaturas más altas, tal vez incluso a temperatura ambiente," dijo Otte. Los científicos detallaron sus hallazgos en línea hoy (18 de julio) en la revista Nature Nanotechnology.