Хранение информации в одном атоме

02.10.2018

Ученые из Университета Рэдбуда обнаружили новый механизм магнитного хранения информации в мельчайшей единице вещества: одном атоме. Несмотря на то, что доказательство принципа было продемонстрировано при очень низких температурах, этот механизм обещает функционировать и при комнатной температуре. Таким образом, можно будет хранить в тысячи раз больше информации, чем сейчас на жестких дисках.

Когда вы выходите на уровень одного атома, магнитные атомы становятся нестабильными. "Постоянный магнит определяет наличие северного и южного полюса, которые остаются в одной ориентации", говорит профессор Александр Хачетурян. "Но когда вы доходите до одного атома, северный и южный полюса атома начинают меняться и не знают, в каком направлении указывать, потому что становятся чрезвычайно чувствительными к своему окружению.

Если вы хотите, чтобы в магнитном атоме хранилась информация, он не должен метаться. В течение последних десяти лет ученые задавались вопросом: сколько атомов нужно, чтобы стабилизировать магнит, чтобы атом перестал колебаться, и как долго можно хранить в нем информацию, прежде чем атом снова закрутится?

За последние два года ученые из Лозанны и IBM выяснили, как удержать атом от переворачивания, и показали, что один атом может выступать в роли памяти. Для этого им пришлось использовать очень низкие температуры - -233 градуса Цельсия. Это сильно ограничивает применение технологии".

Ученые из Университета Рэдбуд предприняли другой подход. Выбирая специальный субстрат - полупроводниковый черный фосфор - они обнаружили новый способ хранения информации в отдельных атомах кобальта, что решает традиционные проблемы с нестабильностью. Используя сканирующий туннельный микроскоп, когда острый металлический щуп перемещается по поверхности на расстоянии всего нескольких атомов, они "увидели" одиночные атомы кобальта на поверхности черного фосфора. Им также удалось непосредственно показать, что отдельными атомами кобальта можно манипулировать, вводя их в одно из двух битовых состояний.

<< Назад: Древние люди использовали татуировки для лечения 02.10.2018

>> Вперед: Ночное освещение влияет на поведение рыб 01.10.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Фоторамка Aura с дисплеем Spectra 6 07.10.2025 Когда цифровые фотографии хранятся преимущественно в облачных сервисах или на смартфонах, появляется тенденция возвращения к материальности изображения. Американская компания Aura Ink предложила оригинальное решение, объединив эстетику бумажной фотографии с технологией электронных дисплеев. Новая фоторамка Aura с экраном Spectra 6 стремится вернуть ощущение настоящего снимка, сохранив при этом удобство цифрового формата. Ключевая особенность устройства - 13,3-дюймовый цветной дисплей e-ink Spectra 6 с разрешением 1600?1200 пикселей и соотношением сторон 4:3. Эта панель использует принцип "электронных чернил", что делает изображение похожим на печатную фотографию. Экран не нуждается в постоянной подсветке, потребляя энергию только в момент смены кадра. Благодаря этому снимки выглядят мягко и естественно, а сам процесс демонстрации почти не расходует заряд - подобно работе Kindle Colorsoft. Инженеры Aura Ink добились впечатляющей автономности: фоторамка может работать до трех месяцев на одном заряде аккумулятора. Это стало возможным именно благодаря низкому энергопотреблению e-ink матрицы. Однако при включении фронтальной подсветки - функции, полезной для просмотра изображений в темноте - срок работы без подзарядки уменьшается. Чтобы продлить ресурс батареи, устройство оснащено датчиком освещенности, который автоматически регулирует яркость или вовсе отключает подсветку в темной комнате. Для подзарядки используется порт USB-C, что подчеркивает современный подход бренда к дизайну и эргономике. Подключив устройство к Wi-Fi, пользователь получает возможность загружать фотографии прямо со смартфона через мобильное приложение Aura Frames. Хранилище не имеет ограничений, что особенно удобно для тех, кто любит часто обновлять семейную галерею или делиться снимками путешествий. Сменить изображение можно одним нажатием кнопки на корпусе, что делает взаимодействие с устройством простым и интуитивным. При этом никакая подписка не требуется, - достаточно иметь доступ к приложению и сети. Тем не менее разработчики предупреждают, что при возможном отключении серверов компании часть функционала может быть утрачена, ведь фоторамка зависит от облачных сервисов Aura. Визуальная составляющая устройства тоже заслуживает внимания. Дизайн рамки продуман так, чтобы она гармонично вписывалась в интерьер, оставаясь не просто гаджетом, а полноценным элементом декора. Гладкие линии корпуса и мягкие цвета оформления делают ее универсальной как для домашнего пространства, так и для офиса. На американском рынке Aura с дисплеем Spectra 6 предлагается по цене $499. Для ценителей технологий, которые хотят сохранить теплое ощущение от классических фотографий, это не просто цифровой аксессуар, а своеобразный мост между прошлым и будущим визуальной культуры.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026