Dvanáct atomů pro jeden bit

Tuto hodnotu můžeme porovnat s běžnými médii, která jsou dnes na trhu – např. pevné disky potřebují na zápis a uložení jednoho bytu, tedy 8 bitů, více než půl miliardy atomů. Pokud by tedy nová experimentální technologie firmy IBM (a vědců z německého Centra pro výzkum laseru s volnými elektrony) byla zavedena do praxe, kapacita pevných disků by se mohla zvýšit více než milionkrát.

Zapisujeme (zatím) mikroskopem

Podstatou nové technologie je detailní a pravidelné uspořádání atomů železa do řádek o šesti atomech. Tohoto cíle vědci dosáhli metodou skenovací tunelové mikroskopie, zkratkou STM. Tak zjistili, že dva řádky atomů stačí na zápis jedné nuly či jedničky a osm párů těchto šestiatomových řádků k uložení jednoho bytu.

Mikroskop STM umožnil data na toto médium jak uložit, tak i z něj zpětně načíst. Jde ale o velmi speciální a drahý přístroj, proto ještě dlouho nebude možné, aby takový způsob práce s daty našel uplatnění v běžných počítačích.

Kvantové potíže

V měřítku této technologie se už také výrazně uplatňují některé kvantové jevy, proto byl výzkum tohoto paměťového média velmi důležitý i z obecného fyzikálně teoretického hlediska. Jednotlivé atomy se totiž chovají ryze kvantově, mnohem větší soubory atomů ale naopak podle zákonů klasické fyziky. Spojité pásmo přechodu mezi kvantovým a klasickým chováním se nachází právě někde kolem hranice 12 atomů. Tady už bylo možné kvantovou neurčitost v chování hmoty v podstatě zanedbat.

6 atomů např. samovolně změní svůj stav z 0 na 1 tisíckrát za sekundu. 8 atomů už stabilně vydrží v jednom stavu po dobu zhruba jedné sekundy. A soubor 12 atomů podrží informaci prakticky neomezeně dlouho.

Celý experiment ale navíc probíhal při teplotě pěti Kelvinů, tedy blízko absolutní nuly. K reálnému využití nových médií tedy povede ještě dlouhá cesta.

Zdroje: Popular Science, Physorg.com