Počítačová společnost IBM představila významný technologický průlom. Podle zprávy v magazínu Nature se jí totiž povedlo uložit informaci na jediný atom. Pokud by tato technologie byla prakticky uskutečnitelná, znamenala by radikální zvýšení kapacity datových úložišť.
Pro celý výzkum byl klíčový výběr správného prvku. Tím je holmium, měkký stříbrně bílý kov, jež se používá v laserech, mikrovlnných technologiích nebo jaderné energetice. Jeho hlavní výhodou je především vysoký magnetický moment a s tím související magnetická stabilita, jež byla pro provedení výzkumu klíčová.
Veškeré digitální informace se skládají z binárních kódů, tedy jedniček a nul. Tato soustava informací se dnes běžně ukládá na pevné disky pomocí magnetické indukce. S podobným principem pracoval také tým odborníků v IBM, avšak v mnohem menším měřítku.
Jednotlivé atomy holmia umístili na vrstvu oxidu hořečnatého, jež atomy udržel na místě. Poté za teploty minus 268 stupňů Celsia a pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu atom vystavili elektrickému napětí, které určilo jeho magnetický pól. V něm atomy díky magnetické stabilitě holmia dokáží zůstat dlouhodobě, zpětným měřením pak bylo možné zjistit, v jaké ze dvou poloh se nachází, což je analogií k jedničkám a nulám binární soustavy. Jeden atom je tak schopný nést jednu jednotku informace, tedy jeden bit.
„Magnetické vlastnosti jsou základem pro uchovávání informací, známe je například z kazetových pásek nebo klasických harddisků. Výzkum měl za cíl ukázat co se stane, když půjdeme na atomární úroveň,“ popsal Christopher Lutz, jeden z autorů studie v matriálech výzkumu.
V současnosti je potřeba na uchování jednoho bitu přibližně sto tisíc atomů, nová technologie by tak znamenala skutečnou revoluci. A to přesto, že k podobným výzkumům v minulosti docházelo – v roce 2012 dokázali odborníci jeden bit informace vtěsnat na pouhých dvanáct atomů. „Jedná se o skutečný milník. Konečně jsme dokázali demonstrovat možnosti magnetické stability na jediném atomu,“ vyjádřil se k výsledkům studie Sander Otte z nizozemské univerzity v Delftu pro magazín Nature.
Do praxe má i tak technologie dalekou cestu. Odborníci řešili především spolehlivé čtení informace z atomů. Toho dosáhli tak, že je umístili v párech do dvoubitové soustavy, kdy druhý atom sloužil jako magnetický senzor. Podobných výzkumů však nyní probíhá několik. V loňském roce se podobný výzkum zabýval uchováváním informací v magnetických zrnech, čímž výzkumníci dosáhli paměti jednoho terabitu na palec čtvereční. Za dalším zkoumáním stojí výše zmíněný Sander Otte, jehož tým vytváří úložiště, které dekóduje data z polohy atomů v soustavě.
