3 月 9 日下午，IBM 宣布可以在單個原子上存儲 1 比特數(shù)據(jù)，雖然這項突破性研究在實用性上還未得到驗證，但它卻引領了該行業(yè)的研究方向。IBM 近期已經(jīng)在學術期刊《Nature》上發(fā)表了相關研究成果。

據(jù)了解，此前一塊硬盤存儲 1 bit 數(shù)據(jù)（0 或 1），需要占用大約 10 萬個原子空間。但是周三的時候，IBM 研究院宣布他們已經(jīng)破天荒地在單個鈥原子上實現(xiàn)了磁記錄（huǒ，67 號元素，符號 Ho），將存儲密度提升到了一個全新的數(shù)量級?，F(xiàn)代移動設備可以做到將個人曲庫存儲到一枚硬幣上，但 IBM 的技術可以將蘋果的完整曲庫（2600 萬首音樂）都塞進去。

單原子存儲原理圖

它的工作原理是：將一個鈥原子（一個大的具有許多不成對電子的原子）放置在氧化鎂基底上。在這種條件下，原子具有所謂的“磁雙穩(wěn)性”：當原子處于兩不同自旋情況時，在磁場中分別對應兩個穩(wěn)定狀態(tài)。

研究人員使用掃描隧道顯微鏡（STM）在原子上施加大約 150 毫伏的 10 微安的電流。電流進入鈥原子可以使其改變其自旋狀態(tài)。 由于兩種狀態(tài)具有不同的導電性，STM 尖端可以通過施加較低的電壓（約 75 毫伏）并測量其電阻來檢測原子所處的狀態(tài)。

為了確認鈥原子改變了磁狀態(tài)，而不是受 STM 電流的一些干擾或影響，研究人員在附近設置一個鐵原子。 鐵原子會受其臨近原子磁性的影響，鈥原子處于其不同狀態(tài)時其表現(xiàn)不同。 這證明，實驗真正在單個原子可以持久地存儲數(shù)據(jù)，并可以被間接測量到。

不過 IBM 研究員 Chris Lutz 表示，這項基礎研究距離商用可能還有幾十年的路要走。

這項技術想要變得實際，IBM 必須讓原子級存儲設備的制造具備一定的經(jīng)濟效益、數(shù)據(jù)的讀寫速度夠快、且能夠長期穩(wěn)定保存。目前這項實驗性技術只能存儲數(shù)小時，但現(xiàn)實應用至少要保存數(shù)年。