Datalagring i atomer: science fiction eller framtida verklighet?

Atomerna, de minsta partiklarna på jorden, kan innebära en revolution inom datalagring. Tänk dig: att kunna lagra tusen gånger mer information än på nuvarande hårddiskar. Atomernas höga datatäthet gör det möjligt att lagra hela Spotify-biblioteket på en enhet stor som ett kreditkort. I denna artikel diskuterar vi hur det här fungerar och nämner fördelarna och nackdelarna med denna lagringsmetod.

Magnetism som grund och utmaning

Vid lagring i atomer används magnetism. Varje magnet har två poler (nord och syd) som kan översättas till bitar och bytes – ettor och nollor. Normalt sett är magnetiska fält bara synliga om hela klustret av atomer är balanserade på samma sätt. Om du zoomar in på atomerna ser du att fristående atomer också fungerar som miniatyrmagneter. I teorin kan en atom således representera en bit.

Även om atomer är byggstenar till allt, beter de sig ibland nyckfullt. Till exempel roterar de sina magnetiska poler, vilket gör det svårt att på ett pålitligt sätt lagra data i dem. IBM-forskare upptäckte emellertid en knep. De använde holmiumatomer och kylde dem till -233 grader Celsius. Vid den låga temperaturen visade det sig att atomerna var tillräckligt starka för att stå emot i ett kraftigt magnetfält. Detta öppnade möjligheten för pålitlig datalagring.⁽¹⁾

Nytt genombrott

Forskare vid Radboud Universitetet i Nederländerna gjorde också forskning om lagring i atomer⁽²⁾. I september 2018 upptäckte de något anmärkningsvärt: genom att placera koboltatomer på en yta av svart fosfor lyckades de med en mycket känslig mikroskop skilja koboltatomerna åt. På grund av den höga upplösningen och de unika egenskaperna hos detta material kunde de hålla koboltatomerna i två stabila tillstånd (0 och 1) vid rumstemperatur. Detta var ett stort genombrott när det gäller att stabilisera atomer för lagring.

Framtida musik

Datalagring i atomer är fortfarande långt borta och det är osäkert om detta sätt att lagra information någonsin kommer att bli kommersiellt tillgängligt. På grund av atomernas känslighet och risken för att polerna vrider sig (vilket leder till dataförlust), är det osäkert om de någonsin kommer att användas utanför ett laboratorium som lagringsmedium.

Dessutom finns det en viktig nackdel när vi tittar på den ekologiska aspekten. För lagring i atomer används kritiska råvaror. IBM-forskare använde det sällsynta materialet holmium, medan forskare vid Radboud Universitetet använde svart fosfor och kobolt. Förutom att dessa råvaror inte är förnybara, väcker deras utvinning också frågor med tanke på potentiella miljöeffekter. Sett ur perspektivet av miljövänlig datalagring, får denna lagringsmetod inte högt betyg.

Nästa artikel

I nästa blogg tittar vi på lagring i glas som verkar uppfylla den ekologiska hållbarhetsaspekten.