Un disco duro del tama?o de un ¨¢tomo
Cient¨ªficos de IBM consiguen leer y grabar informaci¨®n en ¨¢tomos individuales
Un equipo de investigadores de IBM Research ha publicado un trabajo en la revista Nature acerca de la lectura y grabaci¨®n de informaci¨®n en ¨¢tomos individuales, algo que podr¨ªa considerarse en cierto modo equivalente al almacenamiento de datos en un disco duro pero en una escala at¨®mica mucho m¨¢s peque?a que la que se utiliza hoy en d¨ªa.
Para las pruebas utilizaron un microscopio de efecto t¨²nel, uno de cuyos inventores trabaja para los laboratorios de IBM y gan¨® el premio Nobel de f¨ªsica en 1986. Se trata de un dispositivo capaz de tomar im¨¢genes de estructuras entre 0,1 y 0,01 nan¨®metros (millon¨¦simas de mil¨ªmetro), una escala a la que los ¨¢tomos individuales son perfectamente visibles. El efecto t¨²nel emplea corriente el¨¦ctrica para medir las propiedades de los ¨¢tomos que pasan junto a una punta conductora, y a la inversa, tambi¨¦n puede utilizarse para manipular los ¨¢tomos o, como ahora, para grabar informaci¨®n en ¨¢tomos individuales de ciertos materiales.
El resultado de la demostraci¨®n indica que se pueden grabar y leer ¨¢tomos de forma individual aunque est¨¦n separados entre s¨ª tan solo un nan¨®metro. Se puede imaginar esta escala sabiendo que en 1 nm caben unos 10 ¨¢tomos de hidr¨®geno en fila. Podr¨ªa decirse que es mil veces m¨¢s densa que la escala de los discos duros y memorias s¨®lidas actuales.
Hasta ahora se hab¨ªan realizado experimentos capaces de grabar bits en estructuras algo m¨¢s grandes, entre 3 y 12 ¨¢tomos. La nueva t¨¦cnica emplea un elemento qu¨ªmico llamado holmio sobre una capa de ¨®xido de magnesio y ha permitido bajar el list¨®n hasta el ¨¢tomo individual. Con el microscopio de efecto t¨²nel se graba magn¨¦ticamente un bit en el ¨¢tomo y la informaci¨®n se conserva durante varias horas, pudiendo recuperarse despu¨¦s.
Con el microscopio de efecto t¨²nel se graba magn¨¦ticamente un bit en el ¨¢tomo y la informaci¨®n se conserva durante varias horas, pudiendo recuperarse despu¨¦s
En las pruebas grabaron los cuatro estados posibles en dos ¨¢tomos (00, 01, 10 y 11) para luego leerlos sin error. Y eso es exactamente lo que necesita un disco duro: ¡°algo¡± sobre lo que grabar y leer bits y que conserve la informaci¨®n, propiedades que se cumplen en este experimento. ¡°Gracias a esta estabilidad magn¨¦tica y a la posibilidad de leer la informaci¨®n queda demostrado que se puede crear una memoria magn¨¦tica en un solo ¨¢tomo¡±, afirman en su trabajo. Sin embargo, no hay datos sobre la velocidad de lectura/escritura o el n¨²mero de reescrituras que permitir¨ªan estos ¡°discos duros at¨®micos¡±, factores importantes con respecto a comprobar cu¨¢n pr¨¢cticos pueden resultar como productos comerciales.
M¨¢s all¨¢ de los discos duros actuales
Los discos duros convencionales actuales emplean unos 100.000 ¨¢tomos para almacenar un solo bit, una cifra que puede parecer ¡°mucho espacio desperdiciado¡± visto lo que se puede lograr con estas nuevas t¨¦cnicas. En las unidades SSD (unidades de estado s¨®lido, de memoria no vol¨¢til) se emplea memoria del tipo NAND Flash cuya versi¨®n m¨¢s avanzada se fabrica actualmente en escalas de unos 10 o 20 nm, todav¨ªa muy por encima de los ¨¢tomos individuales.
Esto podr¨¢ dar lugar a tel¨¦fonos o tabletas con una capacidad de almacenamiento mil veces mayor o discos duros de gran capacidad del tama?o?del chip de una tarjeta de cr¨¦dito
Pero estas innovadoras t¨¦cnicas no son en la actualidad precisamente pr¨¢cticas: requieren instrumentos complicados, precisos y caros, algo en lo que todav¨ªa no puede competir con los cabezales magn¨¦ticos de los discos duros o con los chips NAND Flash de memoria convencionales. Aun as¨ª los cient¨ªficos de IBM se muestran satisfechos con sus posibilidades conceptuales y creen que a la compa?¨ªa tambi¨¦n puede venirle muy bien para el desarrollo de sus computadoras cu¨¢nticas.
Ahora queda mucho trabajo de ingenier¨ªa para convertirlo en algo pr¨¢ctico a gran escala, que pueda desarrollarse a nivel industrial. Esto supondr¨ªa poder almacenar much¨ªsima m¨¢s informaci¨®n en el mismo espacio: se pueden imaginar dispositivos como los actuales tel¨¦fonos o tabletas con una capacidad de almacenamiento mil veces mayor o discos duros de gran capacidad pero del tama?o del chip de una tarjeta de cr¨¦dito.
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