Un bit in soli dodici atomi, IBM vara la rivoluzione dei dati

Dodici atomi per archiviare un bit d'informazione. I ricercatori di IBM hanno fatto una scoperta di enorme portata, che apre le porte a incredibili miglioramenti nel settore dello stoccaggio dei dati. Oggi è richiesto circa un milione di atomi per salvare un bit d'informazione.

"Invece di 1 TB in futuro avrete da 100 a 150 TB. Anziché essere in grado di archiviare tutta la vostra musica su un disco, potrete salvare tutti i video su un solo dispositivo", ha dichiarato Andreas Heinrich, il fisico che ha guidato il progetto.

Informazione miniaturizzata in scala atomica negli antiferromagneti. Rappresentazione binaria della lettera S (01010011)

Il sistema di memorizzazione in scala atomica segue un approccio nuovo rispetto a quelli attuali, e prende in contropiede la legge di Moore. Piuttosto che aspettare che l'evoluzione costante ci porti a quel livello entro 10 o 20 anni, i ricercatori IBM hanno iniziato a lavorare a livello atomico già oggi per "costruire strutture che potrebbero essere utili a IBM o ad altre aziende dell'industria".

IBM ha applicato un tipo non convenzionale di magnetismo, chiamato "antiferromagnetismo", in cui gli atomi hanno un momento angolare intrinseco opposto tra loro che ha consentito ai ricercatori di creare una memoria magnetica in scala atomica almeno 100 volte più densa delle soluzioni adottate negli hard disk e SSD attuali.

I ricercatori hanno iniziato con un atomo di ferro e usato la punta di un microscopio a effetto tunnel per modificare l'informazione magnetica nei diversi atomi. Hanno continuato così fino a quando sono riusciti ad archiviare un bit d'informazione integro in dodici atomi. La punta del microscopio a effetto tunnel è stata poi usata per far passare le informazioni magnetiche nei bit da uno zero a uno e viceversa, consentendo ai ricercatori di memorizzare differenti informazioni.

Per l'esperimento IBM ha usato atomi di ferro su nitrato di rame, ma in teoria si potrebbero usare materiali in grado di richiedere persino meno atomi per salvare un bit. L'esperimento è stato svolto a bassissima temperatura: un grado Kelvin, cioè -272 °C.

"Usiamo una bassa temperatura perché ci permette di partire da un atomo e assemblare strutture sempre più grandi facendo attenzione alle loro proprietà magnetiche. Più atomi usiamo per fare ogni bit, più stabile diventa il bit. Prevediamo che rendere stabili bit di questo tipo a temperatura ambiente richiederebbe circa 150 atomi per bit (anziché 12 atomi a temperature basse), ha affermato un portavoce di IBM.

I ricercatori hanno poi combinato 96 atomi per avere un byte di dati (otto bit), in modo da formare una lettera o un numero. IBM ha poi messo insieme i byte per creare un'informazione. La parola costituita è stata Think (Pensa), e ha richiesto cinque byte d'informazione o 480 atomi magnetizzati. 

Secondo Heinrich ci vorrà molto tempo prima che la nuova tecnologia esca dal laboratorio, e la creazione di prodotti, oltre che essere molto lontana, è una decisione di business e non una cosa che dipende dai ricercatori.