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

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: Věda, Technologie, Atom, IBM, Výzkum, Pevné disky, Úložiště, Bit, Mikroskopy, Orientace, Jed, Nejnáročnější použití, Ekonomická výhodnost, Magnet, Mince, Dok, Tisíc, Velký skok, Lutz, Nature

Určitě si přečtěte