Впервые в истории создан «атомный» жесткий диск. Видео

Техника
мобильная версия
, Текст: Валерия Шмырова
Экспериментальный накопитель данных позволяет записать один бит информации с помощью одного атома, но выдает ошибку, когда нагревается выше температуры жидкого азота.

Небывалая плотность записи

Голландские ученые из Делфтского технологического университета добились небывалой плотности записи информации на носитель. Группе физиков под руководством Сандера Отте (Sander Otte) удалось создать накопитель, где для кодировки одного бита информации используется один атом.

Таким образом, на площади около 1 кв. см можно разместить 10 ТБ данных, что в сто раз больше, чем на самом совершенном жестком диске. О разработке группа сообщила в журнале Nature Nanotechnology.

Принцип работы «атомного» накопителя

Принцип двоичной кодировки с помощью атомов таков: на медную пластину помещаются атомы хлора, каждому из которых доступно две позиции. Верхняя позиция читается как «1», нижняя – как «0». В процессе записи данных каждый атом приводят в нужное положение иглой сканирующего туннельного микроскопа, который используют в наноинженерии. Процесс записи уже автоматизирован и требует ручного вмешательства только в случае сбоя.

Ролик, иллюстрирующий схему работы «атомного накопителя»

Сандер Отте поясняет, что начинал с небольшой пластинки, площадью 12 на 12 атомных ячеек. В последствие площадь всего атомного накопителя была разделена на такие секции. Если на пространстве 144 ячеек обнаруживается ошибка, вся секция отмечается как неполноценная. Причиной ошибки может стать недостаточная чистота меди, которая играет важную роль при работе на атомном уровне.

Недостатки разработки

Чтобы атомы в записи не смещались произвольно, накопитель приходится хранить при температуре жидкого азота (около -195 градусов Цельсия). Рекордный срок хранения пластины до появления ошибок пока что составляет двое суток.

Скорость обработки данных невысока: на чтение одного сегмента уходит до двух минут, на запись – до десяти. С учетом того, что еще в ноябре 2015 г. первые 64 бита пришлось записывать неделю, ученые расценивают это как прогресс. Отте обещает довести скорость до мегабита в секунду уже в ближайшем будущем. Его группа состоит из восьми человек: трех физиков-теоретиков, включая его самого, и пяти физиков-экспериментаторов.

Независимая критика

Разработку тестировал Стивен Эрвин (Steven Erwin), независимый эксперт из Исследовательской лаборатории ВМС США. Он подтвердил, что плотность записи на атомный носитель на два-три порядка превосходит существующие технологии. Эрвин считает изобретение выдающимся, но пока что непригодным для коммерческого использования.

В противоположность ему, Пат Ремик (Pat Remick) из Совета по охране природных ресурсов уверен, что атомный носитель сведет к минимуму расход энергии в дата-центрах и пойдет на пользу окружающей среде.