最小硬盘实现单原子信息存储，存储密度是商业硬盘500倍
7月19日，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。
相关成果发表在《自然纳米技术》，报道称理论上该技术能够在一平方英寸(大约一个SD卡大小)中存储500TB的数据，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。
图中深色的表示氯原子，浅色表示空缺，每四个方块表示一个栅格，每个栅格表示一个数据位，每行栅格表示一个字节。图中的一行用二进制ASCII编码的形式表示了小写字母e。
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。”
其实物理学家们早在25年前就具备了原子控制能力。1990年，物理学家DonEigler 就已经可以利用扫描隧道电子显微镜将35个氙原子排列成“IBM"字样。但是，由于原子在常温条件下极端的不稳定性，控制原子的技术成本很高，加上适宜的存储介质(即使用哪种原子)不好确定等原因，使得科学界采用原子存储数据的想法一直未能实现。
这些年随着时代的进步，电子科学技术的发展，最终使原子存储成为可能。当然，该技术目前还有许多不成熟的地方。比如液氦-196℃低温环境的成本还是很高，并且无法实际应用，虽然速度相对从前快了不少，但还是不能满足日常需求等等。不过，令人兴奋的一点是，该技术或许对未来的原子存储技术指明了发展方向，我们期待着今后更大的突破。
来源：整理自雷锋网、科技日报。编辑：SARS
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