Trenger bare et atom for å lagre en data-bit

IBM-forskere vil lagre data i enkeltatomer, og bruke et molekyl som svitsj.

Del

4. sep. 2007 - 12:26

Forskere hos IBM har publisert to artikler i vitenskapsmagasinet Science, om henholdsvis atomær datalagring og molekylær logikk. Begge redegjør for gjennombrudd som på lang sikt kan gi datalagring og logiske kretser som kan være mange tusen ganger tettere enn det som er aktuelt i dag. De gjenspeiler hvor mye IBM satser på nanoteknologi for å bidra til at IT-revolusjonen kan vedvare.

I Large Magnetic Anisotropy of a Single Atomic Spin Embedded in a Surface Molecular Network forteller forskerne hvordan de har greid å måle en egenskap kjent som magnetisk anisotropi i enkeltatomer, noe man aldri har oppnådd tidligere.

Egenskapen innebærer at et atom kan brukes til å lagre informasjon ved at dets magnetiske spin kan orienteres i et begrenset antall retninger. Kan man kontrollere veksling mellom to retninger, og samtidig sikre en måte for avlesing, har man et informasjonslager på én bit.

Lagringstettheten dette åpner for, er vanskelig å forestille seg. I en pressemelding tar ikke IBM spesielt hardt i: De snakker bare om hele YouTube – tilsvarende 30.000 filmer i standard lengde – på en iPod. Det viktigste poenget er kanskje heller at store mengder data kan lagres i så små komponenter at datalagring kan få helt andre bruksområder enn i dag.

IBM tilbyr bildet nedenfor som gir et inntrykk av hvordan de tenker seg atomær datalagring:

Artikkelen Current-Induced Hydrogen Tautomerization and Conductance Switching of Naphthalocyanine Molecules handler om eksperimenter som tyder på at det kan være mulig å bygge kretslogikk med utgangspunkt i individuelle molekyler.

Det IBMs forskere har greid, ifølge artikkelen, er å framstille den første énmolekylære svitsjen som kan drives uten at molekylets form endres i det den svitsjes. Tidligere har alle forsøk på å lage molekylære svitsjer strandet fordi molekylet fikk en helt annen form etter svitsjingen. De har også vist at det er mulig å bruke atomene i ett molekyl til å svitsje atomer i molekylet ved siden av.

Perspektivene dette åpner, er at avanserte logiske kretser skal kunne bruke molekyler som tilsvarende måte som transistorer brukes i dag, med alt det innebærer av besparelser i omfang og strømforbruk. IBM tenker seg noe tilsvarende dagens supermaskiner komprimert til ørsmå brikker, eller fullverdige prosessorer på størrelse med støvkorn.

Bildet nedenfor viser to molekylære svitsjer ved siden av hverandre, der en spenningspuls rettet mot den ene, får den andre til å endre tilstand.