IBM nghiên cứu thành công lưu trữ ở mức nguyên tử

Những điều lớn lao đôi khi lại nằm trong những thứ vô cùng nhỏ. IBM vừa đạt được một điều như vậy với lưu trữ cấp độ nguyên tử.

Trường hợp này đó là IBM, khi hãng vừa công bố lần đầu tiên thành công trong thử nghiệm lưu trữ dữ liệu vào một nguyên tử đơn. Nghiên cứu này được IBM tiến hành tại phòng thí nghiệm Almaden tại Thung lũng Silicon, và được xuất bản trên tạp chí khoa học Nature ngày 8/3 vừa qua. Điều này cho thấy đây sẽ là bước đi quan trọng trong việc ứng dụng lưu trữ dữ liệu trong tương lai.
 
Nhà nghiên cứu Christopher Lutz của IBM đang xem xét kính hiển vi được dùng để theo dõi nguyên tử lưu dữ liệu.
 
Máy tính xử lý thông tin theo dạng nhị phân, theo từ bit, nên dựa vào hai trạng thái là 1 và 0 của bit dữ liệu. Bất kỳ chương trình máy tính nào, từ tweet, email cho đến Facebook đều thực chất là những chuỗi dài những số 0 và 1. Khi thông tin được lưu trên một máy tính, thông tin ấy sẽ được lưu trên ổ cứng, gồm những dãy 0 và 1, có thể là lưu trên đĩa từ tính hoặc các cell điện tử. Khi IBM công bố thành tựu mới bên trên của họ, một ổ cứng trung bình sử dụng khoảng 100.000 nguyên tử để lưu một bit đơn thông tin nếu sử dụng cách lưu trữ dữ liệu truyền thống.
 
Các nhà nghiên cứu IBM tìm được cách hấp dẫn các nguyên tử của một kim loại hiếm là holmium và sử dụng hai cực của từ tính (cực bắc và nam) như là yếu tố can thiệp cho những đơn vị 1 và 0. Nguyên tử holmium được gắn vào một bề mặt vật liệu khác là magneium oxide, để giữ chúng ở yên vị trí, ở nhiệt độ đông lạnh 5 kelvin (-232 độ C). Sử dụng một đầu kim siêu nhỏ, sắc và chính xác, các nhà khoa học có thể tách một dòng điện xuyên qua các nguyên tử holmium, khiến hai cực bắc/nam lật lại, bắt chước quy trình ghi dữ liệu của ổ cứng từ tính truyền thống. Các nguyên tử này vẫn giữ được trạng thái sau khi được lật như ban đầu. Và bằng cách đo độ từ tính của nguyên tử, các nhà khoa học có thể biết được nguyên tử ấy đang ở trạng thái nào, giống như cách máy tính đọc thông tin lưu trên ổ cứng.
 
IBM cho biết họ sử dụng một đơn nguyên tử sắt để đo từ trường của các nguyên tử holmium, hoạt động giống như một chiếc compass nhỏ, và một chiếc kính hiển vi do IBM phát triển để theo dõi bề mặt của các đơn nguyên tử này. Đầu kim của kính hiển vi là công cụ để các nhà nghiên cứu tách dòng điện xuyên qua các nguyên tử.
 
Tuy nhiên, đây mới chỉ là bước khởi đầu, chứng tỏ được khả năng điện toán tiến gần hơn đến cấp độ nguyên tử. Nhưng từ đây, IBM đã mở ra khả năng mới cho các nhà sản xuất chip. Trong tương lai, có thể ổ cứng sẽ tiện dụng và có dung lượng lớn hơn rất nhiều nếu ứng dụng thành công được giải pháp lưu trữ này. Như thư viện 35 triệu bài hát iTunes có thể chứa gọn trên một thiết bị lưu trữ có kích thước chỉ bằng tấm danh thiếp, và máy tính, điện thoại hay bất kỳ thiết bị điện tử nào cần dung lượng lưu trữ đều có sẽ có được thiết kế rất gọn gàng. 
 
Còn thực tế hiện thời, IBM đang phải đối mặt với quý thứ 19 liên tiếp doanh thu bị giảm. Ngay trong đầu tháng 3 này, IBM cũng lại chuyển sang tập trung vào các dự án nghiên cứu dài hơi, như điện toán lượng tử, với hy vọng tìm kiếm được khách hàng.
 

Nguồn: Quartz

Từ khóa: Bùi Lê Duy, công nghệ, IBM, lưu trữ, máy tính lượng tử, nguyên tử