IBM dokázalo uložit jeden bit v rámci jednoho atomu, disky budou moci mít tisíckrát větší kapacitu

  • IBM se podařilo vyrobit nejmenší magnet na světě, který je tvořen pouze jedním atomem
  • Pomocí jednoho atomu lze tak uložit jeden bit, současné disky k tomu potřebují stovky tisíc atomů
  • Budoucí úložiště budou moci mít tisíckrát větší kapacity než dnes

IBM se pochlubilo novým milníkem při výzkumu nejmenších magnetů na světě. IBM se totiž podařilo vyrobit ten nejmenší magnet na světě, který je tvořen pouhým jedním atomem a díky tom, dokáže uložit jeden bit s použitím jednoho atomu. S takovou hustotou ukládání informací budeme moci mít pevné disky i další druhy magnetických pamětí s tisíckrát větší kapacitou.

Před několika lety se IBM podařilo dosáhnout milníku, kdy vědci vyrobili magnetickou paměť schopnou ukládat jeden bit (jednotka informace – 0 nebo 1) s použitím několika atomů. Nyní ale dochází k dosažení milníku s ještě větší hustotou.

Magnetické technologie mají budoucnost

Pokud byste si mysleli, že pevným diskům a magnetickým technologiím je konec, mýlíte se. Paměti založené na magnetické technologii sice nemohou z pohledu rychlosti konkurovat pamětem typu NAND flash a dalším, ale slouží skvěle jako pomalejší úložiště s obrovskou kapacitou za nízkou cenu.

Můžete tak jít o magnetické pásky, pevné disky nebo nové druhy magnetických pamětí, ve všech případech se používá magnetická technologie, kterou už v rámci obecné nanotechnologie IBM zkoumá 35 let. Za pokrok v této oblasti může vytvoření prvního řádkovacího tunelového mikroskopu v roce 1981, za což o pět let později dostali inženýři Gerd Binning a Heinrich Rohrer z IBM Nobelovu cenu v oblasti fyziky.

K dosažení jednoatomového milníku byly pochopitelně nutné i extrémní podmínky. Izolovaný atom Holmia, který se coby prvek používá třeba pro velmi silné umělé magnety a fokusaci magnetických polí, byl umístěn ve vakuu kvůli minimalizaci rušení. Pro zadržení uloženého bitu a magnetické orientace atomu se používalo také extrémní chlazení pomocí tekutého hélia.

Díky této konfiguraci bylo možné jednotlivé bity jak zapsat, tak i číst, což splňuje vše, co technologie pro ukládání informací musí umět. Pochopitelně jde ale stále o hrátky s jedním atomem.

Neuvěřitelná kapacita

Další fáze je posunout technologii na úroveň, která bude škálovatelná a použitelná pro koncové produkty zaměřené například na datacentra nebo třeba i jednodušší zařízení, která v daleké budoucnosti budou moci těžit z obrovské kapacity.

Současné pevné disky ukládají jeden bit v rámci přibližně 100 000 atomů, ukládání jednoho bitu je tak opravdu velký skok. Výhodou je, že IBM nemusí čekat až na dosažení konfigurace s jedním atomem, ale může mnohem dříve přijít s magnetickou technologií, která bude mít desetkrát, stokrát či tisíckrát hustší formu ukládání dat než současná zařízení, aniž by muselo tolik řešit náročnost „jeden bit – jeden atom“.

Jde tak spíše o to, že si IBM ukázalo a v praxi vyzkoušelo, že lze uložit jeden bit v rámci jednoho atomu a magnetické technologie tak mají kam postupovat a zařízení mohou mít stále větší hustotu. I když bude určitě nutné řešit spoustu komplikací, obzvláště ve formě rušení a přesnosti, není to nic, s čím by si inženýři neporadili.

A pokud jde o představu, jak vlastně kapacita jednoho bitu na jeden atom vypadá, IBM uvádí příklad s hudbou. Zatímco nyní lze do zařízení o velikost mince uložit osobní sbírku hudby (dejme tomu desetitisíce skladeb), se zmíněnou hustotou by bylo možné mít na zařízení o velikosti kreditní karty klidně všechny písně světa (desítky milionů).

Představte si, že budete moci mít třeba v mobilním telefonu všechny skladby z iTunes nebo Google Play lokálně, takže se nebudou muset stále streamovat a přenášet přes internet. Pouze se pravidelně synchronizuje databáze o nové písně.

Počkáme si desítky let

Chris Lutz z IBM nezapomněl dodat, že se v tomto případě jedná o základní výzkum, který zkouší možnosti a nejedná se o žádný vývoj produktu. Paměti s takovou hustotou, které by byly založené na magnetické technologii, tak nelze čekat na trhu dříve než za několik desítek let. Alespoň pokud nedojde k objevu nějakých dalších revolučních technologií, které by urychlily vývoj a zefektivnily výrobu.

Nejnáročnější části k dokončení hotového produktu jsou totiž kromě použitelně rychlého čtení a zápisu (v dané budoucí době) také stabilita uložení informace, minimalizace rušení a ekonomická výhodnost oproti jiným druhům technologií.

Témata článku: Technologie, Věda, IBM, Výzkum, Pevné disky, Úložiště

19 komentářů

Nejnovější komentáře

  • dolph1888 15. 3. 2017 17:40:41
    Hm, kolikrát se takový objev opakuje za jedno desetiletí a pak - NIC. Co...
  • Karel Dvořák 15. 3. 2017 14:14:30
    Článek je spíše jedna velká pohádka než popis skutečnosti. Jak by...
  • Heta 14. 3. 2017 7:02:23
    Asi není problém mít jeden atom jako jednotku pro uložení informace, ale...