Скоро информацию будут хранить в атомах

Ученые из французского Института физики EPFL продемонстрировали, что одноатомные магниты могут быть использованы для чтения и записи данных с помощью квантовой механики.

Несмотря на популярность твердотельных накопителей, магнитные запоминающие устройства, такие как жесткие диски, все еще распространены. Однако из-за растущей потребности в хранилищах данных ученые ищут альтернативные способы сбережения информации. Одним из вариантов являются одноатомные магниты: запоминающие устройства, состоящие из слоев отдельных атомов, каждый из которых способен хранить 1 бит данных. Из-за малого размера структурных единиц памяти и возможности их компактного размещения миниатюрные приспособления смогут накапливать огромные объемы информации.

Хотя это уже не является темой научной фантастики, но все еще находится на стадии фундаментальных исследований. Существуют некоторые препятствия на пути развития данной технологии. Однако физики EPFL уже решили проблему магнитной остаточной активности и с помощью сканирующей туннельной микроскопии продемонстрировали стабильность магнита, состоящего из одного атома гольмия. Ученые считают, что с помощью принципов квантовой механики в будущем можно будет преодолеть барьеры стабильности, чтобы перезаписывать информацию.

Изображение сканирующего туннельного микроскопа одноатомных магнитов гольмия. Справа: вспомогательные атомы кобальта на оксиде магния
Изображение сканирующего туннельного микроскопа одноатомных магнитов гольмия. Справа: вспомогательные атомы кобальта на оксиде магния

В ходе эксперимента было выявлено, что атомы гольмия могут сохранять намагниченность в магнитном поле, превышающем 8 Тесла. Затем исследователи начали нагревать их. Достигнув температуры 45К°, атомы начали спонтанно присоединяться к приложенному магнитному полю. Это показало не только, что элементы могут выдерживать температурные возмущения, но и потенциал использования технологии в коммерческих целях. Однако физикам еще предстоит решить вопросы стабильности, записи и шума сигнала.

Напомним, что ученые нашли способ генерировать электрический ток с частотой до миллиона.