Lưu trữ dữ liệu cấp độ nguyên tử: Cuộc cách mạng cực lớn trong ngành điện toán

Mặc dù công nghệ điện toán và bán dẫn đã tiến bộ rất nhiều, nhưng cho tới nay những bit nhớ nhỏ nhất cũng tốn đến hàng ngàn nguyên tử (để tạo thành một transistor). Mới đây một nhà nghiên cứu người Thụy Sỹ vừa công bố một kết quả nghiên cứu có thể thu nhỏ từng bit nhớ tới cấp từng nguyên tử.

0 và 1 là các bit nhớ cơ bản nhất của mọi thiết bị điện toán mà chúng ta đang dùng, từ máy tính cho tới smartphone, tablet... Ngày nay, phần lớn chúng được lưu trữ trên các ổ cứng từ (HDD) hoặc ổ thể rắn (Flash, SSD).

Nhưng để lưu trữ được một bit nhớ như thế, các công ty công nghệ vẫn phải cần tối thiểu vài ngàn nguyên tử vật chất. Vì thế, dung lượng bộ nhớ tối đa mà các thiết bị điện toán có thể đạt được vẫn luôn bị hạn chế.

Do vậy, nghiên cứu mới này có thể tạo ra cuộc cách mạng trong công nghệ điện toán, khi giúp thu nhỏ các bit nhớ tới hàng ngàn lần.

Loading...

Lưu trữ dữ liệu cấp độ nguyên tử: Cuộc cách mạng cực lớn trong ngành điện toán
Trạng thái từ tính của một nguyên tử có thể dùng để chứa dữ liệu.

Nhà vật lý Fabian Natterer thuộc học viện École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Thuỵ Sỹ), mô tả ý nghĩa nghiên cứu của mình trước Hiệp hội Vật lý Mỹ: "Nếu anh có thể làm các bit nhớ nhỏ hơn, anh có thể chứa được nhiều thông tin hơn".

Lưu trữ dữ liệu cấp độ nguyên tử: Cuộc cách mạng cực lớn trong ngành điện toán
Bằng cách đo cường đồ dòng điện, các nhà nghiên cứu có thể xác định trạng thái từ tính của nguyên tử holmium.

Cụ thể, Natterer và các đồng nghiệp đã tạo ra các bit nhớ siêu nhỏ dựa trên từ tính, bằng cách dùng các nguyên tử holmium (Ho) đặt lên bề mặt magnesium oxide (MgO). Trong đó, hướng từ trường của từng nguyên tử Ho sẽ đóng vai trò như các bit 0 và 1, tuỳ thuộc vào điểm cực bắc của nguyên tử quay lên hay quay xuống.

Nhưng làm sao để "đọc và thay đổi" giá trị các bit nhớ trên? Các nhà nghiên cứu cho biết họ dùng các kính hiển vi quét xuyên hầm (STM). Bằng cách đo cường độ dòng điện chạy qua mạng lưới Ho và MgO, vốn thay đổi tuỳ theo hướng từ tính của Ho, các nhà nghiên cứu có thể xác định được nguyên tử này đang "quay lên" hay "quay xuống". Từ đó họ có thể quy định ra trạng thái 0 hay 1 cho bit nhớ.

Và để đảm bảo cho giá trị điện thế trong nguyên tử Ho được ổn định sau quá trình "ghi/đọc" bằng STM, nhóm nghiên cứu bổ sung thêm các nguyên tử sắt (Fe) đứng bên cạnh các nguyên tử Ho để theo dõi ảnh hưởng từ tính của nguyên tử Ho lên các nguyên tử Fe này.

Lưu trữ dữ liệu cấp độ nguyên tử: Cuộc cách mạng cực lớn trong ngành điện toán
Các nguyên tử sắt được bổ sung để đọc chính xác giá trị các bit nhớ.

Nếu bản nghiên cứu này của Natterer và các đồng nghiệp có thể triển khai thành sản phẩm thương mại, nó sẽ tạo ra một cuộc cách mạng cực lớn trong ngành điện toán, khi có thể gia tăng mật độ các bit nhớ lên hàng ngàn lần.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những công nghệ được kỳ vọng sẽ thay đổi cuộc sống của con người trong tương lai

Những công nghệ được kỳ vọng sẽ thay đổi cuộc sống của con người trong tương lai

Lọc nước biển thành nước ngọt, vắc xin điện tử chữa bách bệnh... những công nghệ này sẽ giúp cải thiện cuộc sống con người trong tương lai.

Đăng ngày: 28/02/2018
Bitcoin là gì?

Bitcoin là gì?

Dự án “tiền tệ ảo thử nghiệm” này đang trở thành một trong những chủ đề nóng nhất của giới công nghệ cũng như giới kinh tế.

Đăng ngày: 28/02/2018
Máy gia tốc lớn phát hiện 5 loại hạt mới

Máy gia tốc lớn phát hiện 5 loại hạt mới

Máy Gia tốc Hạt lớn nhất thế giới (LHC) phát hiện 5 hạt hạ nguyên tử mới có thể giúp giải thích cách thức trung tâm nguyên tử gắn kết với nhau.

Đăng ngày: 26/03/2017
Trí tuệ nhân tạo là gì? AI (artificial intelligence) là gì?

Trí tuệ nhân tạo là gì? AI (artificial intelligence) là gì?

Định nghĩa trí tuệ nhân tạo: (AI: Artificial Intelligence) có thể được định nghĩa như một ngành của khoa học máy tính liên quan đến việc tự động hóa các hành vi thông minh.

Đăng ngày: 25/03/2017
Bộ Quốc phòng Anh trình làng vũ khí laser kiểu Star Wars có thể cắt xuyên máy bay địch

Bộ Quốc phòng Anh trình làng vũ khí laser kiểu Star Wars có thể cắt xuyên máy bay địch

Bộ Quốc phòng Anh vừa trình làng một loại laser kiểu Star Wars có thể cắt xuyên qua máy bay địch.

Đăng ngày: 25/03/2017
Máy bay chở khách tốc độ gấp đôi âm thanh sắp thử nghiệm

Máy bay chở khách tốc độ gấp đôi âm thanh sắp thử nghiệm

Mẫu máy bay chở khách giá rẻ có tốc độ nhanh gấp đôi âm thanh sẽ cất cánh lần đầu tiên trong chuyến bay thử nghiệm cuối năm nay.

Đăng ngày: 25/03/2017
Đức thử nghiệm

Đức thử nghiệm "mặt trời nhân tạo lớn nhất thế giới"

Các nhà khoa học Đức hy vọng nguồn sáng cường độ cao từ mặt trời nhân tạo khổng lồ này có thể giúp họ tạo ra nhiên liệu không chứa CO2 để sử dụng cho máy bay và ôtô.

Đăng ngày: 25/03/2017
Tiêu điểm
Khoa Học News
Trang web của chúng tôi có thể được thực hiện và duy trì bằng cách hiển thị quảng cáo trực tuyến cho khách truy cập của chúng tôi.
Vui lòng xem xét hỗ trợ chúng tôi bằng cách vô hiệu trình chặn quảng cáo của bạn.