«آي بي إم» تحوّل ذرة إلى أصغر قرص صلب في العالم

كتبت: يارا كمال

مازالت تكنولوجيا تخزين البيانات تستمر في التقلص حجمًا، ولكن العلماء يأخذونها إلى مستوى آخر عن طريق قرص صلب (hard drive) على نطاق نانوي باستخدام ذرة واحدة.

بمغنطة ذرة وتبريدها بالهليوم السائل وتخزينها في فراغ شديد، نجح الفريق في تخزين بت واحدة من البيانات (والتي تكون إما 1 أو 0) في تلك المساحة الضئيلة للغاية.

وفقًا لفريق «آي بي إم» البحثي في كاليفورنيا، إن هذا النهج لإثبات المفهوم قد يؤدي في النهاية إلى أقراص في حجم بطاقات الائتمان تتسع لتشمل مكتبات «iTunes» أو «Spotify» أي حوالي 30 مليون أغنية.

وظّف الفريق مجهر مسح نفقي خاص به فائز بجائزة نوبل في التجربة، والذي يستخدم ظاهرة نفق ميكانيكا الكم، حيث يمكن للإلكترونات أن تُدفَع عبر العوائق لدراسة الأجهزة الإلكترونية على نطاق ذري.

في ظروف الفراغ القصوى بداخل مجهر المسح النفقي الخالي من جزيئات الهواء ومن أي نوع من الملوثات، استطاع العلماء معالجة ذرة هولميوم بنجاح.

كما يطبق المجهر التبريد بالهليوم السائل، وهو مهم في إضافة الثبات لعملية القراءة والكتابة المغناطيسية.

وبفضل تلك البيئة الخاضعة للسيطرة بعناية، استطاع الفريق أن يقرأ ويكتب ذرتان مشحونتان مغناطيسيًا بينهما مسافة نانومتر واحد، أي واحد على مليون من عرض رأس دبوس.

بمساعدة هذا المجهر، استطاع العلماء أن يوصلوا التيار الكهربائي الذي يرفع أو يخفض من التوجه المغناطيسي لذرة، محاكيًا هذه العملية في القرص الصلب العادي، ولكن على نطاق أصغر بكثير.

لفهم الفارق الذي سوف يحدثه ما توصل له فريق «آي بي إم»، فإن الأقراص الصلبة الحالية تستخدم حوالي 100 ألف ذرة لتخزين بِت واحدة.

قال الفريق إن هذه التقنية قد تنتج أقرص صلبة أكثر كثافة ألف مرة من الأقراص الموجودة حاليًا.

وبالرغم من أن العملية ستبقى صعبة ومكلفة للغاية على أن تستخدم تجاريًا لبعض الوقت، إلا أن الباحثين توصلوا إلى أنه يمكن إجراءها، وهي خطوة أولى مثيرة في حد ذاتها.

وفي سياق مشابه، في هذا الشهر، أعلن باحثون من جامعة كولومبيا إنهم استطاعوا تخزين 6 ملفات رقمية في نقطة واحدة على الحمض النووي (DNA)، ولكن وفقًا لفريق «آي بي إم»، فإن مجهودهم هي أصغر نتيجة والأكثر ثباتًا بين المجهودات السابقة لتخزين البيانات على ذرات منفردة.

المصادر:  nature  sciencealert