Инженеры компании IBM создали самый крохотный магнит в мире не из творческого интереса, а в практических целях. Они попытались выяснить, в какой минимальный физический объем можно втиснуть единичную ячейку памяти – один бит. И после долгой игры с туннельным микроскопом добрались до уровня одного-единственного атома.
В общих чертах память в электронных гаджетах устроена как цепочка «точек», которые могут хранить постоянный магнитный заряд. Намагниченная ячейка интерпретируется как «1», пустая это «0», а их последовательность складывается в простой, надежный двоичный код. Так устроены старинные накопители памяти на магнитных лентах, существующие HDD жесткие диски и память следующего поколения.
Кристофер Лутц, руководитель группы исследователей из IBM, заявил: «Мы хотели понять, что произойдет, если минимизировать ячейки памяти до фундаментального уровня – одного атома».
Кристофер Лутц и туннельный микроскопКристофер Лутц и туннельный микроскоп
В качестве подопытных выступили частицы редкоземельного элемента гольмия, которые удалось разделить на атомы в вакууме. Намагнитив их по отдельности, ученые пришли в восторг – расположенные на расстоянии всего в 1 нанометре друг от друга частицы сохраняют разный заряд!
Это означает, что при наличии подходящего оборудования можно записать и считать произвольный код. Вот она, концепция ячейки памяти нового поколения на основе одноатомного магнита. Ее емкость как минимум в 1000 раз выше, чем у лучших нынешних образцов.
Проиллюстрировать рост плотности памяти сразу на три порядка при сохранении габаритов накопителя можно так: например, вся медиатека iTunes, около 35 млн. песенок, поместится на «атомную флешку» размером с кредитку.
Теперь дело за «малым» – разработать технологию взаимодействия с отдельными атомами в формате дешевого, массового гаджета. Эдакий дисковод нового типа, не дороже 9,99 долларов.