小到突破天际:用原子写数据的硬盘

　　从最尖端的超级计算机到寻常的智能手机，电脑正越来越依赖于数据储存容量。为了保存所有的信息，每一个比特都要压缩到最小的空间里。

　　根据发表在《自然·纳米科技》上的新研究，科学家们成功用单一氯原子的位置编码了一个千字节——这已经小到突破天际了。

　　“从理论上说，这样的储存密度足以让人类所有的书籍写在一个邮票大小的空间里，”研究作者，荷兰代尔夫特理工的原子级工程师Sander Otte在新闻发布会上说。

　　纳米级编码

　　为了在如此小的级别进行编码，研究团队使用了扫描式隧道显微镜(STM)的针探头一个接一个地拨弄表面的原子。

　　“这就好比在玩滑块解谜游戏，”Otte说。“每个比特在铜原子表面都包含了两个位置，我们可以用一个氯原子在两个位置之间来回滑动。如果这个氯原子在上位置，洞在下位置，我们称之为1。如果洞在上位置，氯原子在下位置，这个比特就为0。”

　　编码图例说明

　　1KB储存器的STM扫描(96纳米宽，126纳米高)，上面记录的是费曼的演讲“There's Plenty of Room at the Bottom”(底部还有很多空间)

　　团队以9字节或者64比特为块整理他们的数据。每个方块都有一个由这些“洞”形成的标记，用来组建氯原子的矩阵。团队说这些标记就有点像二维码这种像素化的方块条码，上面存有铜镀层上的块的精确定位。这个编码同样可以告诉人们这个块是否被局部污染、表面缺陷或者其他因素毁坏。这些特征使得储存系统可以被放大到非常大的尺寸，因为铜镀层不一定要完美无缺。

　　这种新方法仍然需要改进、测试和完善，但是现在已经在可靠性和可扩展性上展示了不起的前景，研究团队说。

　　“在目前的形式下，数据储存只能在非常清洁的真空环境下和液氮温度中进行，所以在原子级别实际储存数据还有很长一段路要走，”Otte说。“但是有了这一突破，我们显然已经迈进了一大步。”

　　来源：煎蛋

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