Shkencëtarët nga TU Delft (Universiteti i Teknologjisë në Delft), në Holandë, kanë krijuar memorien me përmasat më të vogla deri më tani, te e cila janë manipuluar atomet për të koduar informacionin. Ky është një hap me rëndësi drejt zvogëlimit të mëtejshëm të hapësirës që na nevojitet për ruajtjen e informacionit. Zvogëlimi mundëson zhvillimin e mëtejshëm të teknologjisë. Artikulli shkencor, me autor të parë Floris Kalff është publikuar në Naure Nanotechnology, më 18 Korrik.
Është fakt i njohur se kompjuterët sot janë shumë më të vegjël e më të fuqishëm se sa ishin vite më parë. Një kompjuter i zakonshëm ka hard disk që mund të ruaj deri në 10 000 herë më shumë informacion se para 15 vitesh. Shoqëria jonë moderne krijon çdo ditë të dhëna të reja të cilat duhen ruajtur. Por, ruajtja e tyre zë vend dhe merr energji. Për këtë arsye, është e nevojshme që të mund të ruhet sa më shumë informacion në sa më pak hapësirë. Kjo është arsyeja pse gjatë viteve të fundit shkencëtarët janë përpjekur të krijojnë mënyra për të prodhuar transistorë një-atomikë, memorie një-atomike e magnetometra një-spinor. Punimi i ri paraqet mundësinë për manipulimin e këtyre atomeve në mënyrë të tillë që të krijohen qarqe atomike.
Shkencëtarët e Laboratorit Otte të TU Delft kanë arritur pikërisht këtë. Ata kanë përdorur një sipërfaqe bakri, mbi të cilën kanë avulluar atome klori, për të krijuar një lloj rrjete atomike në të cilën mund të “shkruanin”. Kjo lloj rrjete atomesh ka vrima aty ku mungon një atom, dhe këto vrima mund të lëvizen duke i shtyrë atomet në pozicionet e dëshiruara. Duke përdorur mikroskopin tunelues skanues (STM – scanning tunneling microscope) për t’i lëvizur vrimat në mënyrë të tillë që të kodojnë informacion në formë 0-je (kur atomi i klorit është poshtë dhe vrima sipër) dhe 1-shi (kur vrima është poshtë dhe atomi i klorit sipër). Kështu, çdo bit paraqet vendosjen e një atomi të vetëm.
Duke përdorur këtë metodë ata krijuan një memorie prej një kilobajti (1 kilobyte = 8000 bit) për të treguar se memoria mund të përshkallëzohej. Memoria e tillë është në gjendje të përmbajë 502 Terabite në 1 inç katror (502 Tb në 6,4516 cm2). Kjo do të thotë se ajo është 500 herë më e mirë se hard disku që është sot në përdorim.
Një problem i kësaj teknologjie është se ajo, tani për tani, ka nevojë të mbahet në temperaturë shumë të ulët, nën 77 K (-196.15°C). Megjithatë, shkencëtarët janë të bindur se me përparimin e teknologjisë do të jenë në gjendje ta zgjerojnë atë deri në temperature dhome, gjë që do ta bënte të përdorshëm. Një problem tjetër është fakti se përdorimi i STM nuk është praktik pasi që është shumë i ngadaltë. Ky do të jetë një problem tjetër për t’u zgjidhur në të ardhmen.
Është fakt i njohur se kompjuterët sot janë shumë më të vegjël e më të fuqishëm se sa ishin vite më parë. Një kompjuter i zakonshëm ka hard disk që mund të ruaj deri në 10 000 herë më shumë informacion se para 15 vitesh. Shoqëria jonë moderne krijon çdo ditë të dhëna të reja të cilat duhen ruajtur. Por, ruajtja e tyre zë vend dhe merr energji. Për këtë arsye, është e nevojshme që të mund të ruhet sa më shumë informacion në sa më pak hapësirë. Kjo është arsyeja pse gjatë viteve të fundit shkencëtarët janë përpjekur të krijojnë mënyra për të prodhuar transistorë një-atomikë, memorie një-atomike e magnetometra një-spinor. Punimi i ri paraqet mundësinë për manipulimin e këtyre atomeve në mënyrë të tillë që të krijohen qarqe atomike.
Shkencëtarët e Laboratorit Otte të TU Delft kanë arritur pikërisht këtë. Ata kanë përdorur një sipërfaqe bakri, mbi të cilën kanë avulluar atome klori, për të krijuar një lloj rrjete atomike në të cilën mund të “shkruanin”. Kjo lloj rrjete atomesh ka vrima aty ku mungon një atom, dhe këto vrima mund të lëvizen duke i shtyrë atomet në pozicionet e dëshiruara. Duke përdorur mikroskopin tunelues skanues (STM – scanning tunneling microscope) për t’i lëvizur vrimat në mënyrë të tillë që të kodojnë informacion në formë 0-je (kur atomi i klorit është poshtë dhe vrima sipër) dhe 1-shi (kur vrima është poshtë dhe atomi i klorit sipër). Kështu, çdo bit paraqet vendosjen e një atomi të vetëm.
Duke përdorur këtë metodë ata krijuan një memorie prej një kilobajti (1 kilobyte = 8000 bit) për të treguar se memoria mund të përshkallëzohej. Memoria e tillë është në gjendje të përmbajë 502 Terabite në 1 inç katror (502 Tb në 6,4516 cm2). Kjo do të thotë se ajo është 500 herë më e mirë se hard disku që është sot në përdorim.
Një problem i kësaj teknologjie është se ajo, tani për tani, ka nevojë të mbahet në temperaturë shumë të ulët, nën 77 K (-196.15°C). Megjithatë, shkencëtarët janë të bindur se me përparimin e teknologjisë do të jenë në gjendje ta zgjerojnë atë deri në temperature dhome, gjë që do ta bënte të përdorshëm. Një problem tjetër është fakti se përdorimi i STM nuk është praktik pasi që është shumë i ngadaltë. Ky do të jetë një problem tjetër për t’u zgjidhur në të ardhmen.
Referencat:
1. http://www.sciencemag.org/news/2016/07/scientists-make-single-atom-memory-copper-and-chlorine
2. http://ottelab.tudelft.nl/2016/07/18/a-kilobyte-rewritable-atomic-memory/
3. http://www.tudelft.nl/en/current/latest-news/article/detail/kleinste-harddisk-ooit-schrijft-informatie-atoom-voor-atoom/
4. http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2016.131.html