Новые типы памяти смогут сохранить все книги человечества на носителе размером с почтовую марку [Технологии]

Новые типы памяти смогут сохранить все книги человечества на носителе размером с почтовую марку



Объёмы данных, которые производят современные пользователи, превышают миллион гигабайт ежедневно. Для хранения такого количества информации учёные постоянно пытаются изобрести более эффективные типы хранилищ. Сотрудникам Делфтского технического университета удалось разместить 1 килобайт данных на площади, где каждый бит представлен одним атомом хлора. Плотность такого хранилища составляет 500 терабит на дюйм. Учёные заявили, что таким способом можно сохранить все книги, когда-либо написанные человечеством, на носителе размером с почтовую марку.



В 1959 году физик Ричард Фейнман бросил вызов всем коллегам, поставив за цель создать наименьшее измерение со всех возможных. В своей известной лекции "Там внизу достаточно места" он предположил, что если бы человечество создало платформу, которая позволяла бы собирать отдельные атомы в определённом порядке, мы могли бы хранить одну единицу информации на каждый атом. В честь дальновидности размышлений Фейнмана, учёные закодировали часть легендарной лекции на участке площадью 100 нанометров в ширину.



Команда использовала сканирующий туннельный микроскоп, который с помощью миниатюрной иглы может поочерёдно зондировать атомы на поверхности. Таким образом учёным удаётся не только видеть отдельные атомы, но и перемещать их. Каждый бит информации в новом виде хранилища состоит из двух позиций на поверхности атомов меди и одного атома хлора, который можно переместить между ними. Если атом хлора находится в верхней позиции, и дыра находится снизу, такой бит будет единицей. Соответственно, если атом хлора расположить снизу, а дыру сверху, этот бит будет нолём. Благодаря тому, что атомы хлора содержатся рядом, они держат друг друга в постоянном положении. Такое решение является более стабильным и лучше подходит для хранения данных.

Исследователи из Делфтского университета организовали память в блоки по 8 байт, что эквивалентно 64 битам. Каждый блок обладает собственным маркером, сделанным из такого же вида "дыр", как и растр атомов хлора. Эту разработку можно сравнить с хорошо знакомыми нам QR-кодами, которые используются, например, при сканировании различных билетов. Каждый маркер служит миниатюрным кодом, который содержит информацию о точном расположении блока на медном слое. Код также распознает повреждённый блок с ошибкой на поверхности. Это позволит увеличить размеры такой памяти до больших размеров, даже если поверхность меди неидеальна.



Новая разработка будет отличаться большой стабильностью и масштабируемостью. Между тем применение такого вида памяти не следует ожидать в дата-центрах в ближайшем будущем. На данный момент технология работает только в вакууме и при температуре жидкого азота (77 К), поэтому до её внедрения может пройти достаточно долгое время. Тем не менее это достижение стало большим шагом вперёд.