世界最小電腦記憶體:原子核內(nèi)存儲數(shù)據(jù)
美國物理學(xué)家日前實現(xiàn)了在原子核磁自旋中存儲信息近兩分鐘,從而制造出目前最持久的自旋電子器件,這也可能是世界上最小的電腦記憶體。
此次研究由美國猶他大學(xué)發(fā)起,研究人員嘗試在壽命相對較長的原子核里存儲數(shù)據(jù)。他們,并研究了環(huán)繞其軌道運(yùn)行的自旋電子信息,接著使用百億赫茲的電磁波使電子發(fā)生特定的自旋。最后,研究人員用調(diào)頻范圍的無線波將自旋寫在磷原子核上。112秒后,自旋被映射回電子,并用電子手段讀出。
猶他大學(xué)物理學(xué)教授克里斯托弗·博梅解釋說,盡管這一操作需要零下270度的環(huán)境,以及比地球強(qiáng)大致20萬倍的磁場,但這仍是自旋電子學(xué)上的重大進(jìn)步。此項研究涉及到在原子粒子的磁羅盤存儲數(shù)據(jù),在此前數(shù)據(jù)通常存儲在自旋電子中,記憶體壽命僅也在毫秒級。
早在兩年前,有另一個研究小組宣稱可將量子數(shù)據(jù)存儲于原子核內(nèi)2秒鐘,但是他們并沒有用電子手段讀出數(shù)據(jù)。而研究小組此次使用的是經(jīng)典二進(jìn)制數(shù)據(jù),而不是量子數(shù)據(jù),所以該方法可用于傳統(tǒng)計算機(jī)以及量子計算機(jī)。
由于原子核不易受到溫度變化和其他電子的干擾,它的自旋也不會被原子核周圍電子云的狀態(tài)干擾。因此更長的存儲時間足夠為計算機(jī)創(chuàng)建自旋電子記憶體,研究小組的下一步任務(wù)是解決如何在更高溫度、更弱磁場下完成同樣的任務(wù)。