IBM sẽ chế tạo ổ cứng cấp nguyên tử

Nghiên cứu mới của IBM sẽ thay đổi hoàn toàn cách chúng ta lưu trữ dữ liệu, khi mà hãng này đã tìm ra kỹ thuật lưu trữ một bit dữ liệu trên một đơn vị nguyên tử, thay vì phải sử dụng khoảng 100.000 nguyên tử như ở các ổ cứng thông thường hiện nay.

Nghiên cứu này được IBM tiến hành tại phòng thí nghiệm Almaden tại Thung lũng Silicon. Nó có ý nghĩa rất lớn bởi có thể giúp thu nhỏ kích thước những trung tâm dữ liệu khổng lồ thành những thiết bị nhỏ gọn hơn hàng trăm nghìn lần. Chẳng hạn, IBM khẳng định, họ có thể lưu toàn bộ danh mục iTunes (khoảng 35 triệu bài hát) lên một chiếc đĩa có kích thước chỉ bằng tấm thẻ tín dụng nhờ kỹ thuật này.

Trong một báo cáo được công bố trên Nature, các nhà khoa học của IBM đã tiết lộ cách thức họ lưu trữ dữ liệu trong một đơn vị nguyên tử. Họ đã lựa chọn sử dụng nguyên tử Holmium. Nhờ chứa nhiều eletron bất đối xứng mà thành phần Holmium có khả năng tạo ra từ trường mạnh. So với hầu hết các nguyên tử khác, Holmium có sự ổn định cao hơn, nhờ đó có khả năng lưu trữ một bit dữ liệu tốt hơn.

Thông thường, máy tính xử lý thông tin theo dạng nhị phân, dựa vào hai trạng thái 1 và 0 của bit dữ liệu. Bất kỳ chương trình máy tính nào thực chất đều là những chuỗi dài những số 0 và 1. Khi thông tin được lưu trên một máy tính, thông tin ấy sẽ được lưu trên ổ cứng, gồm những dãy 0 và 1, có thể là lưu trên đĩa từ tính hoặc các cell điện tử.

Trong kỹ thuật mới của IBM, nguyên tử holmium được gắn vào một bề mặt vật liệu khác là ma-giê ôxit, bề mặt này giúp giữ cho các cực từ bắc/nam của nguyên tử được ổn định, không bị tác động bởi từ trường bên ngoài. Sự định hướng các cực này quyết định xem là nguyên tử quy định giá trị logic là 1 hay 0. Sử dụng một đầu kim siêu nhỏ, sắc và chính xác, các nhà khoa học có thể tách một dòng điện xuyên qua các nguyên tử holmium, khiến hai cực bắc/nam lật lại, bắt chước quy trình ghi dữ liệu của ổ cứng từ tính truyền thống. Các nguyên tử này vẫn giữ được trạng thái sau khi được lật như ban đầu. Và thông qua đo độ từ tính của nguyên tử, các nhà khoa học có thể biết được nguyên tử ấy đang ở trạng thái nào, giống như cách máy tính đọc thông tin lưu trên ổ cứng.

Để có thể đưa kỹ thuật này vào ứng dụng trong các sản phẩm, có thể sẽ còn mất nhiều năm nữa, nhưng quả thực nghiên cứu này của IBM góp phần không nhỏ trong việc mở đường sự phát triển công nghệ lưu trữ dữ liệu. Gần đây, các nhà khoa học cũng đang tiến hành nghiên cứu sử dụng DNA nhân tạo để lưu trữ lượng lớn dữ liệu trong một không gian nhỏ.

Video giới thiệu nguyên lý hoạt động kỹ thuật lưu trữ mới của IBM:

Theo Egadget, Cnet
An Nhiên tổng hợp

Xem thêm: