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迄今最小硬盘实现单原子信息存储

2016年07月20日01:29 科技日报

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　　科技日报北京7月19日电（记者常丽君）据荷兰代尔夫特理工大学科维理纳米科学研究所网站最新消息，该校一个研究团队把存储空间缩小到了极限：每比特只占一个氯原子位，并按这个标准存储了1000字节（8000比特）的信息。

　　1959年，美国物理学家理查德·费曼提出，如果有一个平台能让人们把单个原子有序排列的话，用每个原子存储一段信息是可能的。为纪念费曼的远见，研究团队在一块96×126纳米的存储区里编码了一章费曼讲义。

　　荷兰研究人员在新研究中将存储密度提高到500Tbpsi（兆兆比特/平方英寸），是目前最好商业硬盘的500倍。该研究负责人桑德·奥特说：“理论上，这种存储密度能把人类迄今为止创作的所有书籍都写到一张邮票上。”

　　该研究团队用扫描隧道显微镜（STM）的针尖推动材料表面单个原子，制作比特编码字母信息。奥特解释说：“这就像一种滑动拼图，每个比特由两个表面铜原子位构成，我们把一个氯原子在这两个铜原子位之间来回滑动。如果氯原子在顶位，底位留一个空穴，称之为1；如果顶位是空穴，而氯原子在底位，称之为0。”除这个编码氯原子及附近空穴外，其他氯原子仍保持原位，因此这种方法比用其他疏松原子的方法更稳定、更适合数据存储。

　　这些存储信息由许多8字节（64比特）模块组成，每块上都有氯原子空穴标记，就像机票上的扫描条形码，携带每个模块在铜层上的精确位置信息。如果其中一块因污染或表面腐蚀而被损坏，即使铜的表面并不完美，存储器也能很容易地扩展升级。

　　研究人员指出，新方法在稳定性和升级能力上提供了光明前景。但这种存储器近期还不能在数据中心使用。奥特说：“以现在的形式，存储器只能在非常干净的真空条件和液氮温度（77K）下工作，实用的原子数据存储仍需等待。但这一成果使我们向前进了一大步。”

　　总编辑圈点

　　费曼曾说过，世界上最重要的一句话是“一切都是原子组成的”。一般来说，我们识别的信息就是原子怪异组合之后呈现的样子。抵达原子操作术的极限，让我们清楚感受到信息的“原子性”。但是，人类也不是不可能引入更奇特的信息载体，比如等离子体或中微子，我们离科技的极限还差得远。

(责任编辑：罗伯特)

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