IBM 宣布它创造了世界上最小的磁铁，只有一个原子大小，并在上面放置了 1 位数据。 相比之下，今天的技术使用大约 100,000 个原子来存储 1 位数据。 这是数据存储密度方面的重大发展。 IBM 举的一个例子是，一个拥有 35 万首歌曲的 iTunes 曲库将能够存储在一张信用卡大小的空间内。 这一突破是 IBM 35 年纳米技术历史的成果，包括获得诺贝尔奖的扫描隧道显微镜的发明。
IBM 宣布它创造了世界上最小的磁铁，只有一个原子大小，并在上面放置了 1 位数据。 相比之下，今天的技术使用大约 100,000 个原子来存储 1 位数据。 这是数据存储密度方面的重大发展。 IBM 举的一个例子是，一个拥有 35 万首歌曲的 iTunes 曲库将能够存储在一张信用卡大小的空间内。 这一突破是 IBM 35 年纳米技术历史的成果，包括获得诺贝尔奖的扫描隧道显微镜的发明。
单原子钬
一段时间以来，增加密度（尤其是在相同的物理足迹内）一直是存储行业的目标。 尽管我们不断看到 HDD 的容量不断攀升，PMR 攀升至 8TB，目前出货的氦气驱动器容量高达 12TB，但 SSD 在单个 100 英寸外形规格中的容量高达 3.5TB。 但 IBM 的这一声明将把这些其他密度从水中吹走。 这项新技术可能会产生比今天的 HDD 和 SSD 高 1,000 倍的存储密度。 它们不仅意味着数据中心可能会占用更少的空间（当前用于存储的空间的 1/1000），还意味着其他使用存储的设备可能会更小，例如计算机和移动设备。
IBM 采用最小的普通物质单位，即原子，并证明可以使用电流读取或写入一位数据。 他们进一步证明，相距一纳米的两个磁性原子可以独立写入和读取。 比特是计算机能够理解的最基本的信息。 一位只有两个值之一，即 1 或 0。IBM 从这些少量数据开始，以了解存储这些数据的存储量可以有多小。
我不想解释它是如何工作的，而是直接引用 IBM 的话：“世界上最小的磁铁，类似于冰箱上的磁铁，也有南北磁极，但它仅由钬元素的一个原子组成。 单个钬原子附着在精心挑选的氧化镁表面上，即使受到附近其他磁铁的干扰，它的北极和南极也能保持稳定的方向。 两个稳定的磁方向定义了位的“1”和“0”。 定制显微镜的锋利金属针引入电流，翻转原子的磁北极和南极，从而使其在“1”和“0”之间变化。 这对应于硬盘驱动器中的“写入”过程。 然后，科学家可以测量通过原子的磁流，以确定它的值是“1”还是“0”。 这就是“读”的过程。 本周早些时候发表在同行评审期刊《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology) 上的一篇伴随论文介绍了一种新的传感技术，了解了更多关于原子磁性的信息。 称为“自旋共振”的量子力学技术使研究人员能够使用单个铁原子作为传感器来测量每个钬原子的磁场。
“IBM 研究院的科学家使用扫描隧道显微镜 (STM)，这是 IBM 的一项发明，获得了 1986 年诺贝尔物理学奖，使用钬原子构建和测量孤立的单原子比特。 定制显微镜在极端真空条件下运行，以消除空气分子和其他污染物的干扰。 显微镜还使用液氦进行冷却，使原子能够保持其磁性方向足够长的时间，以便可靠地写入和读取。”
假设 IBM 能够以合理的成本完善和发展这项技术，它可能会彻底改变这个行业。 想象一下 12 英寸外形尺寸的 3.5PB HDD。 目前的一些组织可能将所有数据都放在一个驱动器上，再用一个驱动器用于灾难恢复。 或者这项技术可以将多个 TB 放入移动设备中。 当然，性能和功耗是其他可能阻碍所有领域进步的问题。 但假设它能达到与当今 HDD 相同的性能，它将公然改变云存储的游戏规则。
