極限存儲密度：IBM 研究人員將原子變成納米級硬碟

當前一塊硬碟在存儲 1 bit 資料（0 或 1）的時候，需要佔用大約 10 萬個原子空間。但是週三的時候，IBM 研究院宣佈他們已經破天荒地在單個鈥原子上實現了磁記錄（huǒ，67 號元素，符號 Ho），將存儲密度提升到了一個全新的數量級。現代移動設備可以做到將個人曲庫存儲到一枚硬幣上，但 IBM 的技術可以將蘋果的完整曲庫（2600 萬首音樂）都塞進去。

原子級存儲技術將極大改變我們的計算設備，你可以用一塊智慧手錶帶上自己的所有個人資料，而企業也將能夠存儲下當前可能負擔不起的巨量資料。此外，人工智慧需要積攢大量的資訊，新技術可以充分喂飽貪婪的機器學習系統。

然而，這項研究只是向知名物理學家 理查·費曼（Richard Feynman）描繪的願景邁出了一步。作為一名先鋒學者，他很早就提出了可在原子尺度上工作的量子電腦的可行性。

費曼在 1983 年的一次談話中提到：“原則上，我們可以打造一台用原子代表一行數位的設備，且每個原子都有兩重狀態”。

不過 IBM 研究員 Chris Lutz 表示，這項基礎研究距離商用可能還有幾十年的路要走。

這項工作不是簡單的產品開發，而是研究如何開發出一款工具，並理解設備尺寸微型化到單個原子的極限之後會發生什麼。我們會從單個原子開始著手，為新型資訊技術的發明奠定基礎。

這項技術想要變得實際，IBM 必須讓原子級存放裝置的製造具備一定的經濟效益、資料的讀寫速度夠快、且能夠長期穩定保存。目前這項實驗性技術只能存儲數小時，但現實應用至少要保存數年。

IBM 是在 Almaden 研究實驗室開發的這項技術，並且用到了一台專用的顯微鏡 —— 利用微量電流讓原子翻動一下旋轉方向，以分別表示 0 和 1 —— 然後通過測量原子的電磁參數來“讀取”資料。

藍色巨人對於基礎研究向來很有耐心，比如在經過了數十年的研發之後，IBM 終於在本周開啟了首個商用量子計算服務。

有關這項原子級磁記錄研究的詳情，已經刊登在近日出版的《自然》（Nature）期刊上。