3 月 9 日下午，IBM 宣布可以在單個(gè)原子上存儲(chǔ) 1 比特數(shù)據(jù)，雖然這項(xiàng)突破性研究在實(shí)用性上還未得到驗(yàn)證，但它卻引領(lǐng)了該行業(yè)的研究方向。IBM 近期已經(jīng)在學(xué)術(shù)期刊《Nature》上發(fā)表了相關(guān)研究成果。

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

單原子存儲(chǔ)原理圖

它的工作原理是：將一個(gè)鈥原子（一個(gè)大的具有許多不成對(duì)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(dāng)原子處于兩不同自旋情況時(shí)，在磁場中分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)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(jìn)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(dǎo)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(rèn)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(shè)置一個(gè)鐵原子。 鐵原子會(huì)受其臨近原子磁性的影響，鈥原子處于其不同狀態(tài)時(shí)其表現(xiàn)不同。 這證明，實(shí)驗(yàn)真正在單個(gè)原子可以持久地存儲(chǔ)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(xiàng)基礎(chǔ)研究距離商用可能還有幾十年的路要走。

這項(xiàng)技術(shù)想要變得實(shí)際，IBM 必須讓原子級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備的制造具備一定的經(jīng)濟(jì)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(xiàng)實(shí)驗(yàn)性技術(shù)只能存儲(chǔ)數(shù)小時(shí)，但現(xiàn)實(shí)應(yīng)用至少要保存數(shù)年。