IBM研究人員制造出世界上最小的磁體, 硬盤要降價10萬倍

發布時間:2017-12-25 14:01:42來源:世界之最點擊:[手機版]

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IBM研究人員制造出世界上最小的磁體, 硬盤要降價10萬倍

IBM在圣何塞研究機構工作的國際研究團隊最近宣布,他們創造了世界上小的磁體 - 它是由一個原子制成的。 在他們發表在Nature雜志上的論文中,團隊描述了他們的成就,作為使用經典方法減小磁存儲介質大小的最終限制 - 他們報告說他們能夠使用微小的磁鐵來存儲單個數據位。

自從硬盤驅動器被發明以來,科學家一直努力工作,試圖找出方法,使它們更小同時更密集的制造方法,,以便他們可以保存更多的信息。 正如IBM的團隊所指出的,目前,需要大約100,000個原子來保存單個位的信息。 如果他們的單原子方法可以商業化,它將讓蘋果整個iTunes音樂庫放進信用卡一樣大小的磁盤上。

為了創建這種微小磁鐵,團隊使用掃描隧道顯微鏡操縱放置在氧化鎂板上的鈥原子 (以保持磁極穩定)。 對顯微鏡的探針施加電流來讓原子在兩個狀態之間改變磁取向,團隊發現這樣就可以表示單個數據位的開/關狀態,團隊測量到了通過原子的磁流。 該團隊還注意到,當原子距離接近單個納米時,幾個原子的狀態都可以被讀取或寫入。

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IBM已經在掃描隧道顯微鏡研究方面投入了大量資金,這是他們發明的一項技術(Gerd Binnig和Heinrich Rohrer在1986年獲得諾貝爾物理學獎)。 最近,他們還宣布他們開發了一種新技術,它提供了一種更好的方法來測量單個原子的磁場,最近在相關領域,IBM還宣布將提供世界上第一個商業“通用”量子計算服務 。

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當前一塊硬盤在存儲 1 bit 數據(0 或 1)的時候,需要占用大約 10 萬個原子空間。但是周三的時候,IBM 研究院宣布他們已經破天荒地在單個鈥原子上實現了磁記錄(huǒ,67 號元素,符號 Ho),將存儲密度提升到了一個全新的數量級?,F代移動設備可以做到將個人曲庫存儲到一枚硬幣上,但 IBM 的技術可以將蘋果的完整曲庫(2600 萬首音樂)都塞進去。

然而,這項研究只是向知名物理學家 理查德·費曼(Richard Feynman)描繪的愿景邁出了一步。作為一名先鋒學者,他很早就提出了可在原子尺度上工作的量子計算機的可行性。

費曼在 1983 年的一次談話中提到:“原則上,我們可以打造一臺用原子代表一行數字的設備,且每個原子都有兩重狀態”。

不過 IBM 研究員 Chris Lutz 表示,這項基礎研究距離商用可能還有幾十年的路要走。

這項工作不是簡單的產品開發,而是研究如何開發出一款工具,并理解設備尺寸微型化到單個原子的極限之后會發生什么。我們會從單個原子開始著手,為新型信息技術的發明奠定基礎。

這項技術想要變得實際,IBM 必須讓原子級存儲設備的制造具備一定的經濟效益、數據的讀寫速度夠快、且能夠長期穩定保存。目前這項實驗性技術只能存儲數小時,但現實應用至少要保存數年。

IBM 是在 Almaden 研究實驗室開發的這項技術,并且用到了一臺專用的顯微鏡 —— 利用微量電流讓原子翻動一下旋轉方向,以分別表示 0 和 1 —— 然后通過測量原子的電磁參數來“讀取”數據。

藍色巨人對于基礎研究向來很有耐心,比如在經過了數十年的研發之后,IBM 終于在本周開啟了首個商用量子計算服務。

有關這項原子級磁記錄研究的詳情,已經刊登在近日出版的《自然》(Nature)期刊上。

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