存储百倍提升 IBM纳米技术1比特12原子

提到存储，比特（bit）是最小的单位，然而一比特需要多少个原子呢？最近IBM的研究人员用纳米技术诠释了这一概念，存储一比特信息仅需12个原子。该项技术能大大提升了存储的密度，相比于现在的硬盘，同单位面积能够存储的信息量有百倍以上的提升。集成电路的晶体管随着摩尔定律越来越密集，在晶体管大小越来越达到的物理极限的形势下，迫使人们寻求新的技术，才能将性能进一步提升。一比特仅需12各原子，存储性能达到如今硬盘的百倍以上，在信息时代下大数据的趋势中无疑将发挥重要的作用。

比特是计算机信息单元的基本单位，一比特有两个值：0和1。IBM采用铁原子磁矩的方向组合来存储计算机语言中的0和1，也许大家会说了，为什么不直接用铁原子的磁矩方向代表0和1呢？这样只需一个原子就可存储1比特的信息，何须12个原子？

这里的问题是，相邻的铁原子磁矩会互相干扰，相信大家都玩过磁铁，两块磁铁相互靠近时，会有相互作用，或是排斥或是吸引。微观世界中的原子磁矩也是如此。因此才需要找到稳定的铁原子磁矩的方向组合来存储计算机语言中的0和1。

12个铁原子微观示意图

比特这一计算机信息最小单位，需要多少个原子呢？有些资料显示，如今的硬盘虽然已经能达到单个TB级的容量，但是存储1比特的信息也要百万个原子。

IBM通过使用扫描隧道显微镜(STM)将12个反磁性关联原子组合在一起，存储一个比特的数据，并在低温下维持了几个小时之久，证明代表0或1的原子磁矩稳定组合的原子数可以远比之前想象少得多。存储密度能够达到当今机械硬盘或是固态硬盘的百倍以上。