08.05.2013

В IBM сняли атомный фильм

Источник: Computerworld, США

Корпорация IBM представила свой первый постановочный фильм, но вряд ли его можно будет увидеть в кинотеатре на большом экране. Дело в том, что все пер­сонажи представляют собой упорядоченный набор атомов, а сам фильм склеен из отдельных стоп-кадров.

В IBM объявили о создании самого маленького по своим размерам фильма в мире. Каждый из его 250 кадров сформирован из нескольких тысяч точно выстро­енных атомов. 

Манипуляции исследователей Голубого Гиганта с атомами призваны продемон­стрировать возможности памяти, которая работает на уровне атомов и в пер­спективе способна сделать компьютеры еще компактнее и мощнее.

Фильм знаменует прорыв, совершенный исследователями из IBM в 2012 году. В результате научных работ, на выполнение которых ушло пять лет, им удалось сократить число атомов, требуемых для хранения одного бита данных, с миллио­на всего до двенадцати.

В анимационном ролике IBM «Мальчик и его атом» персонаж по имени Атом, по­дружившись с настоящим атомом, отправляется с ним в увлекательное путеше­ствие, сопровождаемое играми, танцами и прыжками на батуте. По словам уче­ных из IBM, фильм с веселой музыкальной заставкой представляет собой уни­кальный способ продемонстрировать полученные результаты за пределами ис­следовательского сообщества.


«Захват атомов, помещение их в нужную точку и придание им желаемой формы для получения оригинальной картинки на атомном уровне – совершенно новое слово в точных науках, – заявил Андреас Хайнрих, руководитель исследователь­ской группы IBM Research. – В IBM исследователи не просто читают о науке, а де­лают ее. Наш фильм – это забавный способ поделиться с человечеством миром, существующим на атомном уровне, вступить в диалог со студентами и другими заинтересованными людьми, расширить существующие границы математики и точных наук».  

Настанет время, и нынешний прорыв в технологиях хранения на уровне атомов позволит производителям оборудования наладить выпуск продуктов, емкость ко­торых на несколько порядков превысит возможности существующих жестких дис­ков и флэш-накопителей.

«Даже по самым скромным оценкам, вместо устройства объемом 1 Тбайт вы по­лучите оборудование, способное хранить 100-150 Тбайт данных, – указал Хайн­рих. – На одном устройстве вы сможете держать не только всю свою музыку, но и все свое видео».

Сегодня для хранения одного бита данных на компьютере или электронном устройстве требуется миллион атомов. Бит – это базовый элемент цифровой ин­формации, он может принимать два значения — ноль или единицу. 8 бит образу­ют 1 байт, или символ. Добившись того, что для хранения одного и того же бита данных потребуется уже не миллион, а всего двенадцать атомов, корпорация IBM совершила настоящую революцию в области систем хранения.

Для перевода магнитной информации битов из нуля в единицу и обратно иссле­дователи из IBM использовали двухтонный сканирующий туннельный микроскоп.


Чтобы продемонстрировать свои возможности манипулирования атомами, уче­ные при помощи сканирующего туннельного микроскопа решили упорядочить атомы. Так и появился «самый маленький в мире фильм, состоящий из отдель­ных кадров», претендующий на занесение в Книгу рекордов Гиннесса.

Каждый кадр этого фильма имеет размеры 45x25 нанометров. Нанометр – одна миллиардная часть метра. Толщина человеческого волоса превышает размеры кадра в три тысячи раз, а в одном дюйме содержится 25 млн нанометров.

Эксперимент выполнялся при очень низкой температуре — около 1К (–272 °С), что близко к абсолютному нулю. При нагревании приблизительно до 5K биты на­чинают случайным образом менять свое состояние примерно раз в минуту.

«Мы использовали низкие температуры, чтобы начать с одного атома и соби­рать все более и более крупные структуры, сосредоточивая основное внимание на их магнитных свойствах, – поясняют в IBM. – Чем больше атомов образуют каждый бит, тем стабильнее он себя ведет. Если при низких температурах для стабильного хранения одного бита данных требуется 12 атомов, то при комнат­ной температуре, по нашим оценкам, каждый бит должен состоять примерно из 150 атомов». 

Комментарии

  • Facebook
  • Вконтакте