如果“我們能按照我們想要的方式操縱原子,，將原子特性發(fā)揮到底,，會怎么樣,？”這是物理學(xué)家理查德·費曼在1959年的一次演講中提到的關(guān)于原子的猜想,。他預(yù)測,，如果用原子存儲數(shù)據(jù),，整個“大英百科全書”都可以裝在一個針尖上,。

　　現(xiàn)在,，原子儲存信息的技術(shù)正在變?yōu)楝F(xiàn)實,。荷蘭代爾夫特理工大學(xué)科維理納米科學(xué)研究所桑德·奧特領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,，證明利用原子儲存大量信息是可行的。

　　在奧特的研究報告中,，他們將存儲密度提高到了500Tbpsi（兆兆比特/平方英寸）,，是目前最好商業(yè)硬盤的500倍。桑德·奧特在接受媒體采訪時說：“理論上,，這種存儲密度能把人類迄今為止創(chuàng)作的所有書籍都寫到一張郵票上,。”

　　寬 96 納米,、高 126 納米,，存儲了 1 KB 信息,。存儲的究竟是什么內(nèi)容呢？提示：“還剩下很多空間”,。來源：Ottelab/cdn.phys.org,，新智元

　 　其實，在1990年,，IBM的一組科學(xué)家嘗試了原子儲存,。他們用35個放置在鎳薄片上的氙原子儲存了公司的名字。IBM的科學(xué)家將溫度冷卻到零下 269℃,，這比絕對零度即理論上所能達到的最低溫度僅僅高了4℃,。但這樣的成本極其昂貴，而且也只是記錄了3個字母,，沒有太大的實用價值,。

　　1990年，IBM 研究員在鎳板表面用35個氙原子排列出“IBM”字樣,。來源：research.ncku.edu.tw,，新智元

　　這次荷蘭方面的實驗意義要大得多。只需要溫度達到零下196℃,，該團隊所儲存的數(shù)據(jù)就能保持穩(wěn)定,。盡管這聽上去沒什么特別的，但這個溫度可以用液氮冷卻來達到,，這樣一來,，就比IBM當年使用的液氦要便宜。

　　另外,，荷蘭團隊使用的并不是IBM利用原子本身來儲存信息的技術(shù),，而是采用二進制的方式，用掃描隧道顯微鏡（STM）的針尖推動材料表面單個原子,，制作比特編碼字母信息,。

　　奧特解釋說：“這就像一種滑動拼圖，每個比特由兩個表面銅原子位構(gòu)成,，我們把一個氯原子在這兩個銅原子位之間來回滑動,。如果氯原子在頂位，底位留一個空穴,，稱之為1,；如果頂位是空穴，而氯原子在底位,，稱之為0?！?/p>

英文字母“e”的原子排列圖示

　　他們將氯原子排在銅板上,，排成小方格,，并彼此連接。研究團隊只占用銅板上六分之五的空間,，因此還有空缺給空間中的氯原子,。正是因為原子之間的空隙，晶格的信息儲存要比IBM使用氙原子要穩(wěn)定的多,，也更適合存儲數(shù)據(jù),。

研究人員新開發(fā)出的柵格存儲器標記具體示例。來源：Ottelab/TUDelft,，新智元

　　不僅如此,，研究人員還表示，未來能將現(xiàn)有的方格規(guī)模擴大,，形成三維結(jié)構(gòu),，這樣每個方格就能存儲上千TB（1TB＝1024GB）的數(shù)據(jù)。換句話說,，用一粒鹽的大小就能容納美國國會圖書館的所有信息,。

　　《經(jīng)濟學(xué)人》認為，通過原子實現(xiàn)的高密度存儲信息,，在未來可以拓展到手機,、電腦和數(shù)據(jù)中心的存儲容量上，還可以供云儲存技術(shù)使用,，大幅度減少數(shù)據(jù)中心的占地需求,。這讓我們對原子儲存技術(shù)充滿想象。

　　但目前仍有兩個問題待解決,。首先是原子可以穩(wěn)定在室溫條件里,，但這個問題，至少從現(xiàn)在來看,，實現(xiàn)過程緩慢,。第二，在奧特的論文中,，讀取和寫入每64位的信息需要1-2分鐘時間,，他稱這一速度能快速提升至每秒一百萬位。但這與現(xiàn)在的硬盤驅(qū)動速度相比,，仍然較為緩慢,。

　　《自然》雜志子刊《納米技術(shù)》也在最新一期文章中刊發(fā)了這一研究成果。柏林材料物理學(xué)家Stefan F?lsch在接受該媒體采訪時稱,，該研究是一項非常好的概念驗證工作,，通過操縱原子制造出可存儲設(shè)備，為原子操縱技術(shù)的應(yīng)用邁開了堅實的一步,。