分子存儲領(lǐng)域大突破,可讓大量數(shù)據(jù)存儲于單個分子

巫盼 8年前 (2017-08-25)

隨著越來越多的信息進(jìn)入云計(jì)算,未來我們將越來越依賴大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲。

近日,英國曼徹斯特大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在分子數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展,他們實(shí)現(xiàn)了將大量數(shù)據(jù)有效存儲在單個分子中。

分子存儲領(lǐng)域大突破,可讓大量數(shù)據(jù)存儲于單個分子

目前,數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)主要是磁盤,通常,我們使用10至20納米尺寸的磁性顆粒來編碼單位數(shù)據(jù),其中磁性顆粒的兩極分別表示1和0,而之所以可以利用磁性物質(zhì)實(shí)現(xiàn)存儲,是因?yàn)榇判灶w粒存在磁滯現(xiàn)象。

磁滯現(xiàn)象,即當(dāng)外加磁場施加于磁性物質(zhì)時,其原子的偶極子按照外加場自行排列,即使當(dāng)外加場被撤離,部分排列仍保持的現(xiàn)象。

一直以來,科學(xué)家在開發(fā)更小的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)時,面臨的巨大挑戰(zhàn)是單個分子往往不會實(shí)現(xiàn)磁滯,除非是在非常低的溫度下。此前,在分子水平上實(shí)現(xiàn)磁滯的溫度記錄是-259℃。

值得注意的是,在該溫度下建造分子數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)是不實(shí)用的,因?yàn)樗鼘⑿枰嘿F的液氦冷卻系統(tǒng)。常壓下,液氮溫度為-196℃,而當(dāng)前的溫度記錄比常壓液氮溫度低60攝氏度,因此這是許多研究人員的困難所在。

分子存儲領(lǐng)域大突破,可讓大量數(shù)據(jù)存儲于單個分子

在曼徹斯特大學(xué)的新研究中,該團(tuán)隊(duì)表示,可以在-213°C的溫度基礎(chǔ)上,以元素鏑原子為單位實(shí)現(xiàn)單個分子的磁滯。這打破了此前的溫度記錄,并且具備了成為一個可負(fù)擔(dān)得起的分子數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的潛力。

對此,聯(lián)合主席Nicholas Chilton說道:“我們正在接近液氮的溫度,這意味著從成本的角度來看,單一分子的數(shù)據(jù)存儲將變得更加可行。”

研究團(tuán)隊(duì)還表示,未來將跨越-196℃的閾值,并嘗試開發(fā)可運(yùn)行的分子存儲系統(tǒng)。

分子數(shù)據(jù)存儲可能會徹底改變數(shù)據(jù)存儲方式,與傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)相比,目前利用該技術(shù)存儲的數(shù)據(jù)密度將是現(xiàn)有技術(shù)的100倍,且該系統(tǒng)理論上的能源效率更高。

據(jù)悉,Google近三年來已經(jīng)投資了300億美元建設(shè)新的巨型數(shù)據(jù)中心,隨著越來越多的信息進(jìn)入云計(jì)算,未來我們將越來越依賴大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲,而該技術(shù)的研發(fā)將具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

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