Ogni giorno, la società moderna crea più di un miliardo di gigabyte di nuovi dati. Per memorizzare tutti questi dati, è sempre più importante che ogni singolo bit occupi il minor spazio possibile. Un team di scienziati del Kavli Institute of Nanoscience dell'Università di Delft ha ridotto lo spazio di archiviazione al limite massimo:hanno archiviato un kilobyte (8, 000 bit) che rappresenta ciascun bit dalla posizione di un singolo atomo di cloro. "In teoria, questa densità di archiviazione consentirebbe di scrivere su un unico francobollo tutti i libri mai creati dall'uomo, ", afferma lo scienziato capo Sander Otte. Hanno raggiunto una densità di stoccaggio di 500 Terabit per pollice quadrato (Tbpsi), 500 volte meglio del miglior hard disk commerciale attualmente disponibile.

Il suo team riferisce di questo sviluppo in Nanotecnologia della natura lunedì 18 luglio.

Feynman

Nel 1959, il fisico Richard Feynman ha sfidato i suoi colleghi a progettare il mondo alla scala più piccola possibile. Nella sua famosa conferenza There's Plenty of Room at the Bottom, ipotizzò che se avessimo una piattaforma che ci permettesse di disporre i singoli atomi in uno schema ordinato esatto, sarebbe possibile memorizzare un'informazione per atomo. Per onorare il visionario Feynman, Otte e il suo team hanno codificato una sezione della conferenza di Feynman su un'area larga 100 nanometri.

Puzzle scorrevole

Il team ha utilizzato un microscopio a effetto tunnel (STM), che usa un ago appuntito per sondare uno per uno gli atomi di una superficie. Gli scienziati possono usare queste sonde per spingere gli atomi in giro. "Potresti paragonarlo a un puzzle scorrevole, " Spiega Otte. "Ogni bit consiste di due posizioni su una superficie di atomi di rame, e un atomo di cloro che possiamo far scorrere avanti e indietro tra queste due posizioni. Se l'atomo di cloro è nella posizione più alta, c'è un buco sotto di esso, lo chiamiamo uno. Se il foro è in alto e l'atomo di cloro è in basso, allora il bit è uno zero." Poiché gli atomi di cloro sono circondati da altri atomi di cloro, tranne vicino ai fori, si tengono l'un l'altro in posizione. Ecco perché questo metodo con buchi è molto più stabile dei metodi con atomi sciolti, e più adatto per l'archiviazione dei dati.

Codici

I ricercatori di Delft hanno organizzato la loro memoria in blocchi di otto byte (64 bit). Ogni blocco ha un marcatore, fatto dello stesso tipo di fori del reticolo di atomi di cloro. Ispirato ai codici a barre quadrati pixelati (codici QR) spesso utilizzati per scansionare i biglietti di aerei e concerti, questi marcatori funzionano come codici QR in miniatura che trasportano informazioni sulla posizione precisa del blocco sullo strato di rame. Il codice indicherà anche se un blocco è danneggiato, ad esempio a causa di qualche contaminante locale o di un errore nella superficie. Ciò consente di scalare facilmente la memoria fino a dimensioni molto grandi, anche se la superficie in rame non è del tutto perfetta.

Centri dati

Il nuovo approccio offre ottime prospettive in termini di stabilità e scalabilità. Ancora, questo tipo di memoria non dovrebbe essere previsto presto nei datacenter. Otte:"Nella sua forma attuale, la memoria può funzionare solo in condizioni di vuoto molto pulito e alla temperatura dell'azoto liquido (77 K), quindi l'effettiva memorizzazione dei dati su scala atomica è ancora lontana. Ma grazie a questo risultato abbiamo sicuramente fatto un grande passo avanti".