Ученым удалось найти путь к созданию атомарных систем хранения информации

Автор: | Декабрь 15, 2018

путь к созданию атомарных систем хранения информации

Формально каждый атом можно рассматривать как один байт. Такой подход может привести к появлению действительно миниатюрных устройств хранения информации. Но при этом есть одна маленькая трудность – как заставить атом вести себя так, как нам надо? До недавнего времени ответа на этот вопрос не было.

Работой над этой технологией занимаются ученые их Технологического института Карлсруэ, а также из Института физики микроструктур Макса Планка и Лейпцигского университета. Они пытаются создать новые устройства для хранения данных, в основе которых будет лежать магнитная память.

Подобные технологии могут привести к появлению крошечных вычислительных устройств, а в будущем и к квантовым компьютерам. Последние на всю катушку будут использовать мощь мирного атома, а их вычислительные возможности смогут превзойти все существующие аналоги.

Но чтобы получить такую память, ученым прежде всего необходимо научиться «усаживать» атомы на отведенное им место. Причем на этом месте они должны оставаться весьма длительное время, ведь в противном случае полезность такого накопителя стремится к нулю. К сожалению, ученые до недавнего времени могли лишь не очень успешно манипулировать конструкциями, которые состояли из миллионов атомов.

К счастью, кое-какой прогресс в этом направлении все же наметился. В ходе одного эксперимента исследователи поместили один атом гольмия на платиновую поверхность. После этого, работая при температуре, которая была близка к абсолютному нулю, они воспользовались сканирующим туннельным микроскопом для того, чтобы измерить магнитную ориентацию атома.

атомы гольмития

В ходе наблюдения выяснилось, что ученые смогли зафиксировать этот атом на поверхности. Им удалось стабилизировать спин на целых 10 минут. Это стало возможным благодаря подавлению воздействия окружающей среды на атом.

Тут стоит немного углубиться в теорию. Обычно электроны и атомы на металлической поверхности влияют друг на друга на основании квантово-механических принципов. Это ведет к тому, что система выходит из стабильного состояния. Но благодаря сочетанию сверхнизкой температуры, платины и гольмия нормальное взаимодействие было нарушено – платина и гольмий стали взаимно «невидимы».

Если говорить о времени, на протяжении которого магнитный спин находился в стабилизированном состоянии, то 10 минут – это гигантский интервал для подобных систем.

Следующий этап, который предстоит ученым – определение возможности записи и последующего чтения информации. Предположительно для этого будут использоваться внешние магнитные поля. Кроме того, совсем неплохо, если ученым удастся повысить температуру, при которой это будет возможно.

Ученым удалось найти путь к созданию атомарных систем хранения информации
Оцени статью!