برای اولین بار در جهان یک اتم به هارد تبدیل شد

به گزارش کلیک، همانطور که می دانید اندازه حافظه های ذخیره سازی اطلاعات به تدریج در حال کاهش است و ظرفیت آن ها برای ذخیره سازی اطلاعات در حال افزایش است؛ اما به تازگی محققان و دانشمندان موسسه IBM موفق به ساخت کوچکترین هارد جهان در مقیاس نانو و به اندازه یک اتم شده اند.

اعضای تیم تحقیقاتی موفق شدند با مغناطش یک اتم، سرد کردن آن با هلیوم مایع و ذخیره سازی آن در محیط کاملا خلا، یک بیت داده (۰ یا ۱) را در فضای واقعاً کوچک این اتم ذخیره کنند.

البته این هارد فوق العاده کوچک، فضای کافی برای ذخیره سازی اطلاعات حجیم شما را ندارد؛ اما طبق گفته محققان، این هارد در نهایت می تواند به اندازه یک کارت اعتباری ایجاد شود و شما می توانید تمام library های iTunes و Spotify را که هر یک شامل ۳۰ میلیون فایل موسیقی است،  در این هارد ذخیره کنید.

یکی از دانشمندان علم نانوی گروه تحقیقاتی به نام کریستوفر لوتز اذعان کرد که او و سایر اعضای تحقیقاتی با انجام این آزمایش می خواستند بدانند زمانی که اندازه یک حافظه ذخیره سازی به کوچکترین اندازه ممکن و به اندازه یک اتم کاهش داده می شود، چه اتفاقی رخ می دهد.

دانشمندان در این آزمایش از یک میکروسکوپ تونلی روبشی که توسط محققان سازمان IBM ساخته شده است (محققان این موسسه با ساخت این میکروسکوپ جدید موفق به کسب جایزه نوبل شدند)، استفاده کردند. این میکروسکوپ از پدیده تونلی در دستگاه های کوانتومی استفاده می کند. در این پدیده الکترون ها برای مطالعه و بررسی وسایل الکترونیکی با اندازه ای در حدود اندازه یک اتم، از موانع عبور داده می شوند.

محققان در این آزمایش ابتدا اتم مورد نظر را در میکروسکوپ تونلی روبشی، در یک فضای کاملا خلع قرار دادند. قرارگیری اتم در فضای خلا باعث می شود مولکول های هوا و سایر عناصر دیگر از آن جدا شوند و پس از طی این مرحله، دانشمندان به راحتی توانستند تغییرات مورد نظر خود را در این اتم هولمیم اعمال کنند.

همچنین در این میکروسکوپ از روش خنک سازی با استفاده هلیوم مایع نیز استفاده شد؛ زیرا استفاده از این روش برای ایجاد ثبات در فرایند خواندن و نوشتن اطلاعات یک امر ضروری محسوب می شود.

به دلیل اینکه محیطی که این اتم در آن نگه داری می شد، به خوبی کنترل می شد، اعضای تیم تحقیقاتی توانستند شرایطی را ایجاد کنند که دو اتم که به صورت مغناطیسی باردار شده بودند، تنها با یک نانومتر فاصله از یکدیگر که به اندازه یک میلیونیوم اندازه سر یک سوزن است، خوانده و نوشته شوند.

دانشمندان موفق شدند با کمک میکروسکوپ جریانی را ایجاد کنند که با استفاده از آن می توانستند جهت مغناطیسی یک اتم را به سمت بالا یا پایین هدایت کنند. این کار درست شبیه همان فرایندی است که در هارد دیسک های متداول صورت می پذیرد با این تفاوت که در مقیاس بسیار کوچکتری انجام شد.

امروزه در هاردها تنها برای ذخیره سازی یک بیت داده از صدهزار اتم استفاده می شود؛ بنابراین ذخیره سازی یک بیت داده بر روی یک اتم موفقیت بزرگی در زمینه ذخیره سازی اطلاعات محسوب می شود.

طبق گفته اعضای تیم تحقیقاتی با استفاده از این فناوری می توان ظرفیت ذخیره سازی هاردهای کنونی را تا صد هزاران برابر نیز افزایش داد.

با وجود اینکه به نظر می رسد بهره گیری از این فناوری دشوار است و هزینه زیادی نیز دارد، اما محققان با این آزمایش خود ثابت کردند که این کار شدنی است و این آزمایش، نخستین گام ارزشمند برای بهره گیری از این فناوری بود.

تبدیل یک اتم به هارد دیسک، جدیدترین ابتکار انجام شده در زمینه فناوری ساخت حافظه های ذخیره سازی است. ماه گذشته نیز چند تن از محققان دانشگاه کلمبیا اعلام کردند که آن ها موفق شدند شش فایل دیجیتالی را در یک ذره DNA ذخیره کنند.

قبلا نیز محققان موسسه IBM تلاش هایی برای ذخیره سازی داده ها بر روی اتم ها انجام داده اند، اما در این آزمایش تلاش کردند داده ها را بر روی کوچکترین فضای ممکن ذخیره کنند و این کار را با موفقیت انجام دادند.

محققان در پایان تحقیقات خود این گونه نتیجه گیری کردند که ترکیب پایداری بالای مغناطیسی با خواندن و نوشتن اطلاعات به صورت الکتریکی، ثابت می کند که ساخت یک حافظه ذخیره سازی مغناطیسی به اندازه یک اتم، یک کار شدنی است