تُنتج البشرية الكثير من البيانات كل دقيقة، ونحن الآن نحتاج إمّا إلى إبطاء الإنتاج أو حل مشكلة إيجاد طرق أفضل لتخزين تلك البيانات في أسرع وقت ممكن.
بحث جديد يدفعنا خطوة إلى أقصى حدّ ممكن في تخزين البيانات المُدمجة، وهو وضع البيانات على ذرة واحدة.
وتعتبر الذرات هي اللبنات الأساسية لكل المواد وهي أصغر الأشياء التي يمكن أن يُخزّن عليها البت bit (1 أو 0)، ما قد يؤدي إلى تقليص حجم الأقراص الثابتة الحالية بنحو ألف مرة.
لقد حقق العلماء بالفعل تقدُّمًا في تخزين البتات على الذرات، ولكن فقط على نطاق ضيق وفي ظروف المختبر المُحكمة بشدة، والتي عادة ما تعني درجات حرارة شديدة البرودة.
وفي تطور مثير، قدمت دراسة جديدة من فريق في جامعة رادبود في هولندا عن آلية جديدة يمكن أن تعمل في درجة حرارة الغرفة.
وقد كان أحد العوامل الهامة هو اختيار المواد، ذرات كوبالت مفردة على طبقة من الفسفور الأسود شبه الموصل.
والطريقة الأخرى هي مغنطة الذرات لتخزين البتات، ما يُغير من الأسلوب المعتاد لاستعمال الزخم الزاوي، وهي الطريقة التي تدور بها الإلكترونات أثناء دورانها حول النواة.
بدلًا من الزخم الزاوي الذي استخدمه باحثون سابقون..
وقد توصلنا إلى طريقة لإحداث فرق في الطاقة بين عدد قليل من مدارات ذرة الكوبالت، والآن نستخدم الزخم الزاوي المداري لذاكرتنا الذرية، ويحتوي هذا على حاجز طاقة أكبر بكثير وقد يكون قابلًا للتطبيق لجعل ذاكرة الذرة المفردة مستقرة عند درجة حرارة الغرفة.
وقد يستغرق الأمر بعض الوقت للحصول على إثبات على المبدأ من الكمبيوتر عوضًا عن المخبر، لكنّ المؤشرات واعدة.
وقد تساعد المواد والطرق الجديدة في حل مشكلة الحفاظ على الذرات الممغنطة والثابتة بما يكفي لتكون مفيدة.
يقول أحد الباحثين وهو ألكسندر خاجتوريانوس أنّ ما يميز المغناطيس الدائم هو أنه يمتلك قطبًا شماليًا وجنوبيًا لهما نفس الاتجاه دائمًا.
لكن على مستوى ذرة واحدة يبدأ القطب الشمالي والجنوبي للذرة بالانعكاس ولا يُعرف الاتجاه الذي يجب أن يُشيرا إليه، لأنهما يصبحان شديدي الحساسية تجاه محيطهما.
في البحوث السابقة عن تخزين الذرات المفردة، استخدم الباحثون درجات حرارة شديدة البرودة لضمان استقرارها، منخفضة إلى 40 كلفن أو 233- درجة مئوية.
وقد تطلبت التجربة الجديدة أيضًا ظروف البرودة القاسية، لكن العلماء يتوقعون أنها لن تكون حساسة لارتفاع درجات الحرارة مثل الطرق الأخرى.
وكما هو الحال في دراسات أخرى، استخدم الفريق مجهرًا خاصًا لفحص الذرات، وهو جهاز يستخدم ظاهرة أنفاق ميكانيكا الكم لدفع الإلكترونات عبر حاجز محدد. قد يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن يكون للحاسوب المحمول أو الموبايل الذكي نفس النظام، ولكن هذه الدراسة قربتنا أكثر إلى ذلك الهدف.
وحينها يجب أن تكون قادرين على حفظ أكبر عدد ممكن من الصور ومقاطع الفيديو.
يقول الباحث ألكسندر خاجتوريانوس أنّ هذا العمل يعني بأنّه لو استطعنا بناء قرص صلب حقيقي من جميع هذه الذرات -ونحن ما نزال بعيدين عن ذلك- فبإمكاننا تخزين آلاف الأضعاف من المعلومات.
- ترجمة: أحمد طريف المدرس
- تدقيق: سهى يازجي
- تحرير: كنان مرعي
- المصدر
