Hunter

Kifejlesztették az atomi memóriát

Képzeljünk el egy olyan CD-t, melynek nem 650 MB a kapacitása, sokkal inkább 650 millió MB. Egy ilyen tároló kapacitás elméletileg lehetséges azoknak a kísérleteknek köszönhetően, melyek különálló atomokat használnak az adattároláshoz. Abban azonban ne reménykedjünk, hogy hamarosan a boltokban is találkozhatunk ilyen eszközökkel, mivel az elmélet és a gyakorlat között tátongó szakadék felettébb széles.

1959-ben Richard Feynman fizikus kijelentette, hogy a világ történelmének teljes írásos anyagát el lehetne tárolni egyetlen tized milliméter szélességű kockában, feltéve, hogy a szavakat atomokkal írják. Most a tudósok pontosan ezt igyekeznek megvalósítani, egy atomi méretű memória előállításával, mely szilícium atomokat használ az adattárolásnál alkalmazott 1-esek és 0-k helyett. Szerintük ez jelenti az első nyers lépést a gyakorlati tároló eszközök irányába, ahol az atomok az információk bitjeit testesítik meg.

"Ez Feynman 40 évvel ezelőtti elképzelésének igazolása" - mondta Franz Himpsel, a Wisconsin Egyetem kutatója.

A Himpsel által előállított memória egymilliószor nagyobb tárolási sűrűséget biztosít, mint egy CD-ROM. Az atomok a legkisebb fizikai dolgok között lehetnek, melyek képesek a bináris adatok tárolására. Kis méretük elképesztő tároló kapacitást nyújt, hiszen egyetlen homokszemcse több százezer-milliárd atomot tartalmaz. Az új memória egy szilícium felszínen készült, az egyéni szilícium atomok egy letapogató mikroszkóp hegyével kerültek kiemelésre, így alkotva meg az adattárolás bitjeit. Ezzel szemben a hagyományos adattárolás egy biten több millió atomot használ. Ám míg elméletben lehetséges egyéni atomok alkalmazása, mint tároló bitek, gyakorlatban akár évtizedeket is igénybe vehet mire az atomi memóriából egy alkalmazható változatot készítenek. A gondot az atomokkal való munka és az adatok átviteli sebessége okozza, mellyel az információt az atomokba juttatják, majd onnan kiolvassák. Ez jelenleg rendkívül lassú, hogy használható legyen.

A kutatók szerint munkájukban az a lenyűgöző, hogy az általuk előállított memória sűrűség összevethető azzal a móddal, ahogy a természet tárolja az adatokat a DNS molekulákban. A wisconsini atomi méretű szilícium memória 20 atomot használ egy bit információ tárolására, beleértve az egyéni atomokat körülvevő teret is. A DNS 32 atomot használ az információ tárolására a kémiai alappár egyik felében, ami a genetikai információt felépítő alapegység.

"Összevetve a hagyományos adathordozókkal, mind a DNS, mind a szilícium felszín kitűnik sűrűségével" - összegezte Himpsel.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • Rive #43
    A térszerkezet instabilitásainak is szerepük van mind a mutációban, mind az öröklődésben. Pl. vannak gének, amik szeretnek 'együtt' öröklődni, és vannak, amelyikek nagyon könnyen 'törnek'. Lényegében egy a közös bennük: ha fennmarad, akkor előnyös - valamilyen szempontból...
  • Rive #41
    #40: valamilyen mértékű instabilitás kifejezetten előnyös a DNS-t hordozó élőlény számára. Csupán erre utaltam...
  • Rive #38
    #24: van, ami stabilizál, van ami nem... Pl. egy megfelelő helyen levő instabil rész is lehet előnyös: akkor pedig fennmarad. Igen érdekes kérdés, hogy az evolúció szempontjából mennyire előnyös a tartós génszerkezet? Mikor előny, mikor hátrány?
  • Rive #37
    #13: az azért sok. De azért jópár bitnyi információ elfér, gond nélkül. A dolog lényege - legalábbis, a mai ismeretek szerint -, ahogy írtad is, az elektronfelhő megfelelő gerjesztésében rejlik: egyes gerjesztett állapotok a megfelelő körülmények között elegendően hosszú ideig stabilak lehetnek, így információtárolásra alkalmasak. Viszont: minél több információt akarsz belezsúfolni az elektronfelhőbe, annál közelebb csúsznak egymáshoz az egyes energiaszintek, és annál nagyobb lesz az esély arra, hogy az atom spontán emisszióval állapotot váltson. Nem tudom, hol lehet a gyakorlati határ, de én atomonként max. 4-5 bitet tippelek.
  • Rive #36
    #34: Az az alapvető probléma, hogy egyes emberek (pl. magadfajták) anélkül fikáznak, hogy valódi ismeretekkel rendelkeznének az adott témáról, vagy valaha is utánanéztek volna a dolognak.
  • bende #27
    Kedves Imre!

    Az Intronoknak (nem kódoló DNS részek) igen összetett és fontos szerepük van: fordítási direktívák, szabályozási szakaszok, nem véletlen, hogy a sok rák kialakulásáért pont egy intron mutációja felelős. Minnél összetettebb egy szervezet annál több intron van benne. A prokariótáknak (baktériumoknak) pl. nincs!
  • Deus Ex #25
    Üdv.

    Idézet az Élet és Tudomány múlt heti számának 1252. oldaláról, az Atomi léptékű memória c. cikk utolsó bekezdéséből:

    [..]
    Végezetül felhívta a figyelmet arra, hogy a (háromdimenziós) DNS-ben 1 bitnyi tárolásához 32 atom szükséges, ami nagyjából megfelel a (kétdimenziós) szilíciumfelületen ehhez szükséges 20 atomnak. Más szavakkal, a DNS-ben a természet valójában már évmilliárdokkal ezelőtt megvalósította az atomi szintű információtárolást, amelyet mi csak most kezdünk megközelíteni.
    [..]

    Itt valooban nem térnek ki arra, hogy az ideális 32 atom/bit informácioosűrűség mekkora stabilitással jár együtt.

    Ha koborgot, vagy valami más ilyen robot-félét akarnék építeni, nem a fizikai oldalról közelítenék, hanem a bioloogiairool.. amit itt néhány évtizeden belül kitalálhatunk, az már rég ki van találva..

    További kellemest.
  • Deus Ex #23
    Üdv.

    Rendszerint mindenütt valamiféle hibaérzékelő-hibajavító eljárással ötvözve tárolják az információt, a CD lemez kapacitásának nagyobb részét is a redundancia viszi el. Sőt, még a PC-k zöme is támogatja az olyan memoriamodulokat, amelyek hibás bitet, vagy bitcsoportot érzékelni és javítani tudnak.

    Az atomi szintű informáciootárolás gyakorlati alkalmazhatóságárool pedig képet kaphatunk, ha megvizsgáljuk a DNS, mint információtároló jellemzőit.

    További kellemest.
  • Vik1984 #16
    Az atomok elektronpájájába is sok info férne el, pl próbálhatnák az elektronfelhő gerjesztését.

    A lehetőségek (majdnem) végtelenek.
  • Ch_Slater #15
    "... és csak utána elgondolkodni azon, hogy akkor most hogy tároljunk egyterrabyte adatot egy légy balszárnyában. :)"

    :DDDDDDDDDDDDDD