זכרון אטומי – מידע יכול להיות אגור ברמה האטומית

כך עולה מאבטיפוס שבנו חוקרים באוניברסיטת ויסקונסין. הדרך מהניסוי למעשה עדיין רחוקה

קישור ישיר לידיעה זו https://www.hayadan.org.il/nano020902.html

אבי בליזובסקי

תארו לעצמכם תקליטור המכיל לא 650 מגהבייט אלא 650 מיליון מגהבייט. יכולת אחסון כזו היא כיום אפשרית באופן תיאורטי בזכות שימוש קיצוני באטומים בודדים לאיחסון נתונים. כך מוסר אתר האינטרנט של הבי.בי.סי. ואולם, דיוויד וויטהאוס, העורך המדעי של האתר אומר כי אין לצפות למערכות איחסון כאלה בתקופה הקרובה. הפער בין התאוריה והמעשה רחב.

בשנת 1959 גילה הפיסיקאי ריצ'ארד פיינמן, לימים חתן פרס נובל לפיסיקה, כי ניתן לכתוב את כל המילים שהועלו על הכתב בכל ההסטוריה על קובית חומר אחת בגודל של עשירית המילימטר, לו האותיות היו נכתבות באטומים. כעת המדענים עשו בדיוק זאת, כשהם יצרו זכרון שבו השתמשו באטומי צורן (סיליקון) כדי למקם את ה-0 וה-1 שבהם משתשמים לאיחסון נתונים.
על מחקר כזה דווח בכתב העת ננוטכנולוג'י. המדענים אומרים כי המחקר מייצג צעד גולמי לקראת פיתוח מכשירי איחסון מעשיים שבהם ייצגו אטומים ביטים של מידע.
"זוהי כעת הוכחת היכולת היישומית של מה שפיינמן אמר לפני 40 שנה." אמר פרנץ הימפסל מאוניברסיטת ויסקונסין.
הזכרון שנוצר בידי הימפסל מספק צפיפות איחסון גבוהה פי מיליון מאשר בתקליטורי ה-CD ROM של היום. האטומים עשויים להיות הגבול הפיסי למיזעור יכולת האיחסון של מידע בינארי. גודלם הזעיר מאפשר את קיבולת האיחסון העצומה הזאת. גרגר חול, לדוגמא, מכיל 10 מיליוני מיליארדי אטומים.
הזכרון החדש נעשה על משטח סיליקון באמצעות הוצאת אטומים מסוימים באמצעות מכשיר המופעל תוך כדי צפיה במיקרוסקופ סורק מינהור. הרווחים מייצגים את הביטים של המידע המאוחסן. מערכות איחסון קונבנציונליות משתמשות במיליוני אטומים לכל ביט.
ואולם בעוד אפשרי מבחינה תיאורטית להשתמש באטומים בודדים כדי לאחסן ביטים, במציאות עשויים לחלוף עשורים רבים עד שנראה גרסה מעשית של זכרון אטומי. זאת מכיוון הבעיות של פעולה עם אטומים בודדים בטמפרטורת החדר והקצב האיטי של הכנסת הנתונים לזכרון האטומי או הוצאתם באופן כמעט ידני.

ביניים: נתוני DNA

החוקרים אומרים כי היבט חשוב של עבודתם היא שצפיפות הזכרון דומה לזו שבה הטבע מאחסן את הנתונים על מולקולת ה-DNA.
צוות הזכרון האטומי של ויסקונסין משתמש ב-20 אטומים כדי לאחסן ביט אחד של מידע, לרבות הרווח מסביב לביט בודד. ב-DNA משתמש הטבע ב-32 אטומים כדי לאחסן מידע בחצי מזוג בסיסים כימיקליים המשמשים כיחידות הבסיסיות האוגרות את המידע הגנטי.

בהשוואה למדיות איחסון קונבנציונליות, הן ה-DNA והן משטח הסיליקון מגדילים בהרבה את צפיפות האיחסון.

ידען ננוטכנולוגיה

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~335432568~~~191&SiteName=hayadan

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.