阿爾伯塔大學（University of Alberta）的研究人員已經掌握了在原子尺度上編寫計算機內存的技術，創造出了迄今密度最大的固態存儲器，這種新技術的存儲能力是當前普通硬盤的 1000 多倍。
“基本上，你可以在 iTunes 上儲存 4500 萬首歌，而且只佔四分之一內存，”阿爾伯特大學物理學院博士生 Roshan Achal 介紹說。Achal 作為第一作者在《自然通訊》上發表了這項研究。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-05171-y
圖丨 Roshan Achal（左）和他的博士導師 Robert Wolkow（右）
“5 年前，這想都不敢想象的。”Achal 說。
該技術在原子水平上工作，可以用氫原子寫入或改寫計算機數據。據 Achal 介紹，在當今這個數據驅動的社會，這項設計可以完美解決信息洪流問題。
也有人曾研究過類似的技術，但要在極低溫度條件下才能工作。而這些儲存芯片更加穩定，並且可以承受室溫或者更高的溫度。
二進制代碼中的原子
“我們真正實現了這一過程的自動化，可以更加迅速、可靠地構建這些完美架構，”Achal 說道。Achal 這項工作的指導老師是納米技術先驅，阿爾伯塔大學的 Robert Wolkow 教授。
在芯片製造過程中，研究人員將一小片硅晶片插入掃描隧道顯微鏡，並在晶片上塗覆氫原子。利用類似鑷子的工具將將原子一個接一個從表面剝離，他們將硅晶片編譯成由 0 和 1 組成的二進制數據代碼。
他們創建的原子結構的準確率為 100%，儲存密度達到每平方英寸 138TB。“你加一點類似於電池的電壓可以將原子剝離，這樣我們就能通過移除原子來寫入數據，或者可以通過將原子放回原處及移除不同原子來重寫數據。”Achal 說。
重寫儲存
一名研究生曾“意外地”意識到可以用顯微鏡替換和操縱原子，這讓 Achal 和他的團隊茅塞頓開。這一“意外”也引發了創造存儲器的“有趣想法”：
- 阿爾伯塔科學家們要“小小的”紀念一下加拿大國慶；
- 要麼不幹要麼最小：阿爾伯特大學的研究人員研發了有史以來最小的埃德蒙頓油工隊 logo；
- 基於納米技術的“彈弓”可以定向投藥。
Achal 預計，這些工藝走向商業市場還需要 10 年。“為了移動原子，需要有高精度的電機，但要求精度就要犧牲速度。在特定精度下有速度上限。但人們有捷徑可走，我知道有人在積極研究這類電機，即快又實用。”Achal 說到。
到時候，他們在儲存方面的研究就可以幫助存檔海量互聯網數據了。單個硅晶片就能存儲維基百科上的所有信息。“我們基本上為未來的內存應用奠定了基礎。”Achal 頗有信心地說到。
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