Ταχύτερη αποθήκευση δεδομένων δια της θερμότητας

Σχηματική απεικόνιση της αντιστροφής μαγνητικών πόλων © Kurzweilai.net

Μια διεθνής επιστημονική ομάδα ανακάλυψε μια νέα επαναστατική μέθοδο μαγνητικής εγγραφής δεδομένων σε σκληρούς δίσκους και μαγνητικές μνήμες, η οποία επιτρέπει την επεξεργασία των πληροφοριών με ταχύτητα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη σε σχέση με τη σημερινή. Η καινοτομία έγκειται στο ότι η μαγνητική εγγραφή των πληροφοριών γίνεται μόνο μέσω της θερμότητας, κάτι αδιανόητο έως τώρα.

Οι ερευνητές από τη Βρετανία, την Ισπανία, την Ελβετία, τη Ρωσία, την Ουκρανία, την Ολλανδία και την Ιαπωνία, με επικεφαλής τον φυσικό Τόμας Όστλερ του πανεπιστημίου της Υόρκης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό επικοινωνιών «Nature Communications», πιστεύουν ότι η ανακάλυψή τους θα καταστήσει τις μελλοντικές συσκευές μαγνητικής εγγραφής όχι μόνο πολύ πιο γρήγορες, αλλά πολύ λιγότερο ενεργοβόρες.

Οι επιστήμονες, αντί να χρησιμοποιήσουν ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο για να εγγράψουν τα δεδομένα της πληροφορίας σε ένα μαγνητικό μέσο, κατάφεραν να κάνουν την εγγραφή μόνο με την χρήση της θερμότητας. Με τον τρόπο αυτό, πέτυχαν να εγγράψουν αρκετά terabytes πληροφοριών ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή με ταχύτητα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή που πετυχαίνουν οι σημερινοί σκληροί δίσκοι. Εξάλλου, επειδή δεν χρειάζεται μαγνητικό πεδίο για την εγγραφή, μειώνεται σημαντικά και η απαιτούμενη κατανάλωση ενέργειας.

Η σύγχρονη τεχνολογία μαγνητικής εγγραφής έχει υιοθετήσει την αρχή ότι ο βόρειος πόλος ενός μαγνήτη έλκεται από το νότιο πόλο ενός άλλου μαγνήτη και οι ίδιοι πόλοι απωθούνται μεταξύ τους. Μέχρι σήμερα θεωρούταν αναγκαίο ότι για να εγγραφεί το παραμικρό bit πληροφορίας, αναστρέφοντας τους πόλους ενός μαγνήτη, έπρεπε να εφαρμοστεί ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Όσο πιο ισχυρό είναι αυτό, τόσο ταχύτερα γίνεται η μαγνητική εγγραφή.

Όμως, η νέα έρευνα έδειξε ότι είναι εφικτή η αναστροφή των δύο μαγνητικών πόλων όχι με εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, αλλά με πολύ βραχείς παλμούς θερμότητας ενός λέιζερ, οι οποίοι, ανεβάζοντας πρόσκαιρα (για λιγότερο από ένα τρισεκατομμύριο του δευτερολέπτου) την θερμότητα πάνω από τους 800 βαθμούς Κελσίου, επιδρούν απευθείας στις εσωτερικές ατομικές δυνάμεις του μαγνητικού μέσου όπου θα γίνει η εγγραφή, καθώς κάθε άτομο της ύλης έχει το δικό του μαγνητισμό. Πάντως, οι ερευνητές παραδέχτηκαν ότι δεν έχουν καταλάβει ακόμα τον ακριβή φυσικό μηχανισμό πίσω από το επίτευγμά τους.

Σήμερα, η ταχύτητα συμβατικής μαγνητικής εγγραφής ενός bit πληροφορίας έχει «κολλήσει» στο όριο του περίπου ενός νανοδευτερολέπτου, δηλαδή εκατομμυριοστού του δευτερολέπτου. Όμως, για να καταστεί εφικτή η πρακτική εφαρμογή της νέας τεχνολογίας σε μελλοντικούς σκληρούς δίσκους-αστραπή, θα πρέπει πρώτα να βρεθεί τρόπος ώστε το απαραίτητο σύστημα λέιζερ, που εκπέμπει την αναγκαία θερμότητα, να σμικρυνθεί τρομερά για να ενσωματωθεί στο εσωτερικό του μέσου μαγνητικής εγγραφής, κάτι καθόλου εύκολο.

Τα δύσκολα, όμως, ποτέ δεν τρόμαξαν τη βιομηχανία αυτή…

ΑΠΕ, Science, Kurzweil AI

www.ert.gr