Datos almacenados a nivel atómico con densidad súper alta

La capacidad del disco duro está aumentando sorprendentemente grande en estos días, pero la densidad de datos escritos en materiales tradicionales solo puede llevarnos hasta cierto punto. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos han ideado una forma de almacenar datos a escala atómica mediante la manipulación de átomos individuales. La densidad del almacenamiento atómico de prueba de concepto creado para el estudio es de 500 terabytes por pulgada cuadrada. Eso es 500 veces más denso que los discos duros de mayor capacidad.

El almacenamiento atómico desarrollado en la Universidad Tecnológica de Delft se basa en el microscopio de túnel de barrido (STM). La misma técnica básica se ha utilizado para mover átomos individuales durante décadas. En 1990, el físico Don Eigler fue noticia cuando logró deletrear las letras “IBM” con 35 átomos de xenón. Los científicos han estado experimentando con el almacenamiento de información con arreglos de átomos desde entonces, pero el estudio de Delft evita muchas de las trampas de tales métodos utilizando una rejilla de almacenamiento. basado en vacantes atómicas en lugar de dónde están los átomos.

Si bien es posible mover los átomos, no necesariamente les gusta quedarse quietos. El equipo de Delft se dio cuenta de que los átomos de cloro depositados sobre un sustrato de cobre formarían una rejilla regular. La información podría almacenarse de manera mucho más confiable en esta cuadrícula deslizando los átomos como un rompecabezas con la punta STM. El patrón de vacantes en realidad codifica bits de información. Esto es mucho más estable que intentar organizar átomos individuales: el equipo reporta una confiabilidad superior al 99% en los datos.



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1 KB de almacenamiento atómico

Un ejemplo de la matriz de almacenamiento anterior muestra lo que los investigadores pudieron lograr. La matriz tiene unos pocos nanómetros de diámetro y contiene un kilobyte de datos. Hay 144 bloques, cada uno con vacantes atómicas que codifican ocho bits binarios de información. En este caso, está almacenando un extracto de la conferencia de Richard Feynman 'Hay mucho espacio en la parte inferior'.

Desafortunadamente, este es el ejemplo más grande de almacenamiento atómico que el equipo ha producido hasta ahora. La capacidad final tampoco es el único obstáculo a superar. Incluso con la estabilidad mejorada del enfoque de vacantes, el medio de almacenamiento aún debe enfriarse con nitrógeno líquido a -196 grados Celsius (-320 F). El algoritmo de búsqueda de rutas utilizado para leer datos de los átomos también es lento según los estándares de almacenamiento: en este momento, se necesitan 10 minutos para leer el bloque de 1 KB. La tecnología STM existente debería poder aumentar eso a 1 Mbps eventualmente. Los otros temas requerirán más trabajo y el desarrollo de nuevas tecnologías, pero el equipo cree que esto tiene el potencial de cambiar la naturaleza de los centros de datos.

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