Kifejlesztették az atomi memóriát
2002. október 5. 02:32, szombat
Képzeljünk el egy olyan CD-t, melynek nem 650 MB a kapacitása, sokkal inkább 650 millió MB. Egy ilyen tároló kapacitás elméletileg lehetséges azoknak a kísérleteknek köszönhetően, melyek különálló atomokat használnak az adattároláshoz. Abban azonban ne reménykedjünk, hogy hamarosan a boltokban is találkozhatunk ilyen eszközökkel, mivel az elmélet és a gyakorlat között tátongó szakadék felettébb széles.

Hirdetés

1959-ben Richard Feynman fizikus kijelentette, hogy a világ történelmének teljes írásos anyagát el lehetne tárolni egyetlen tized milliméter szélességű kockában, feltéve, hogy a szavakat atomokkal írják. Most a tudósok pontosan ezt igyekeznek megvalósítani, egy atomi méretű memória előállításával, mely szilícium atomokat használ az adattárolásnál alkalmazott 1-esek és 0-k helyett. Szerintük ez jelenti az első nyers lépést a gyakorlati tároló eszközök irányába, ahol az atomok az információk bitjeit testesítik meg.

"Ez Feynman 40 évvel ezelőtti elképzelésének igazolása" - mondta Franz Himpsel, a Wisconsin Egyetem kutatója.

A Himpsel által előállított memória egymilliószor nagyobb tárolási sűrűséget biztosít, mint egy CD-ROM. Az atomok a legkisebb fizikai dolgok között lehetnek, melyek képesek a bináris adatok tárolására. Kis méretük elképesztő tároló kapacitást nyújt, hiszen egyetlen homokszemcse több százezer-milliárd atomot tartalmaz. Az új memória egy szilícium felszínen készült, az egyéni szilícium atomok egy letapogató mikroszkóp hegyével kerültek kiemelésre, így alkotva meg az adattárolás bitjeit. Ezzel szemben a hagyományos adattárolás egy biten több millió atomot használ. Ám míg elméletben lehetséges egyéni atomok alkalmazása, mint tároló bitek, gyakorlatban akár évtizedeket is igénybe vehet mire az atomi memóriából egy alkalmazható változatot készítenek. A gondot az atomokkal való munka és az adatok átviteli sebessége okozza, mellyel az információt az atomokba juttatják, majd onnan kiolvassák. Ez jelenleg rendkívül lassú, hogy használható legyen.

A kutatók szerint munkájukban az a lenyűgöző, hogy az általuk előállított memória sűrűség összevethető azzal a móddal, ahogy a természet tárolja az adatokat a DNS molekulákban. A wisconsini atomi méretű szilícium memória 20 atomot használ egy bit információ tárolására, beleértve az egyéni atomokat körülvevő teret is. A DNS 32 atomot használ az információ tárolására a kémiai alappár egyik felében, ami a genetikai információt felépítő alapegység.

"Összevetve a hagyományos adathordozókkal, mind a DNS, mind a szilícium felszín kitűnik sűrűségével" - összegezte Himpsel.
Laptopok

Már 49 900 Ft-tól!

E-book olvasók

Már 17 043 Ft-tól!

Tablet PC-k

Már 23 140 Ft-tól!

LCD monitorok

Már 19 800 Ft-tól!

részletek » részletek » részletek » részletek »
Megosztás
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
 

IT/Tech, Hardver
Tudomány, Mobil, Film, Játék
Hirdetés



Hozzászólások
A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
Rive  
2002. dec. 13. 15:08 | válasz | #43
A térszerkezet instabilitásainak is szerepük van mind a mutációban, mind az öröklődésben. Pl. vannak gének, amik szeretnek 'együtt' öröklődni, és vannak, amelyikek nagyon könnyen 'törnek'. Lényegében egy a közös bennük: ha fennmarad, akkor előnyös - valamilyen szempontból...
Imre  
2002. dec. 13. 13:48 | válasz | #42
Ha nem ertettelek felre, a mutaciokkal szembeni (in)stabilitasra gondolsz, ami nem azonos a terszerkezet stabilitasaval, viszont szelsoseges esetetktol eltekintve a fajok szamara kifejezeten elonyos. Ebben egyettertunk.
Rive  
2002. dec. 13. 13:04 | válasz | #41
#40: valamilyen mértékű instabilitás kifejezetten előnyös a DNS-t hordozó élőlény számára. Csupán erre utaltam...
Imre  
2002. dec. 13. 11:53 | válasz | #40
A stabilizalas elsosorban mechanikailag ertendo. Ha csak az informacio-tarolo reszek lennenek a DNS-ben, akkor a homozgas mar viszonylag alacsony homersekleten is tonkretenne a szerkezetet. Ez nem feltetlenul jelenti az informacio elveszteset vagy megvaltozasat, viszont a megvaltozott terszerkezet lehetetlenne teheti az informacio kinyereset.
Imre  
2002. dec. 13. 11:46 | válasz | #39
A gyakorlati hatar szerintem se lehet nagyobb, es mar ennek az elerese is igen neheznek tunik.
Az mas kerdes, hogy elvileg korlatlan informciot is bele lehetne paszirozni egyetlen atomba. Az IBM-nel 50. gerjesztett allapotu hidrogenatom modelljevel buveszkedtek, ha jol emlekszem. Gyakorlati jelentosege nem sok van, mivel egy ilyen magasan gerjesztett allapotu atomot elve nem lehet tul sokaig eletben tartani. Az egyre magasabban gerjesztett rendszerek elttartama egyre rovidebb. Ez fuggetlen a kornyezettol.
Rive  
2002. dec. 12. 12:46 | válasz | #38
#24: van, ami stabilizál, van ami nem... Pl. egy megfelelő helyen levő instabil rész is lehet előnyös: akkor pedig fennmarad. Igen érdekes kérdés, hogy az evolúció szempontjából mennyire előnyös a tartós génszerkezet? Mikor előny, mikor hátrány?
Rive  
2002. dec. 12. 12:42 | válasz | #37
#13: az azért sok. De azért jópár bitnyi információ elfér, gond nélkül. A dolog lényege - legalábbis, a mai ismeretek szerint -, ahogy írtad is, az elektronfelhő megfelelő gerjesztésében rejlik: egyes gerjesztett állapotok a megfelelő körülmények között elegendően hosszú ideig stabilak lehetnek, így információtárolásra alkalmasak. Viszont: minél több információt akarsz belezsúfolni az elektronfelhőbe, annál közelebb csúsznak egymáshoz az egyes energiaszintek, és annál nagyobb lesz az esély arra, hogy az atom spontán emisszióval állapotot váltson. Nem tudom, hol lehet a gyakorlati határ, de én atomonként max. 4-5 bitet tippelek.
Rive  
2002. dec. 12. 12:36 | válasz | #36
#34: Az az alapvető probléma, hogy egyes emberek (pl. magadfajták) anélkül fikáznak, hogy valódi ismeretekkel rendelkeznének az adott témáról, vagy valaha is utánanéztek volna a dolognak.
Imre  
2002. dec. 12. 12:22 | válasz | #35
Ezt kifejthetned egy kicsit bovebben is. Amiket irok azt nem csak "kicsik" latjak, akad koztuk nehany egykori evfolyamtarsam, es masok is, akik szinten ertenek a fizikahoz. Gondolod, hogy ha hulyeseget irok, akkor nem fognak azonnal nekem esni? Mellesleg elofordul, hogy mielott valaszolok en is megkerdezem kollegaktol, hogy valoban jol emlekszem-e vagy jol gondolom-e.
Agy  
2002. dec. 12. 11:15 | válasz | #34
Imre, szerintem az az alapvető probléma, hogy azt hiszed, hogy a 'kicsik' minden maszlagot bevesznek ami itt megjelenik(pl.:időutazás) már ne is haragudj de szánalmas amit csinálsz.A többieknek pedig azt üzenem,hogy nem kéne mindent elhinni, írni bármit lehet.
Red_  
2002. nov. 03. 22:03 | válasz | #33
Bocs az offtopicert: Te az a Furby vagy, aki az en osztalyfonokom volt?
Imre  
2002. nov. 03. 19:36 | válasz | #32
Elvileg az elektronba kellene beleirni az informaciot. Ez egy elvi lehetoseg, gyakorlati kivitelezerol nem tudok. Valahogy meg kellene modulalni az elektron kvantummechanikai allapotfuggvenyet.
Furby  
2002. nov. 02. 18:12 | válasz | #31
Sziasztok!
nem vettem régebben észre ezt a cikket, ezért nem tudtam hozzászólni a fórumhoz, pedig lenne pár kérdésem.
Remélem észreveszi Imre vagy vmelyik tanultabb barátunk és válaszolnak rá.
1.Hogyan írják bele az Atomba, amit akarnak?
2.Mit írnak bele?(Protonok darabjait?:))
3.Tudom, hogy az elektronfelhőben sok az üres térrész, de hogy rakják bele azt a vmit, hogy nem találnak el egyetlen elektront sem? Vagy, hogy az elektron nem találja el azt amivel bele rakják?
eridu  
2002. okt. 24. 22:16 | válasz | #30
Majd 70 év múlva megnézem mikor unokáink e csodás világ romjain próbálják meg történetüket belevésni egy ócska műanyag lavór aljába!? Ez is információtárolás!
Imre  
2002. okt. 08. 12:01 | válasz | #29
Igazad van. A hidrogenatom elektronpalyait gombfuggvenyekkel lehet leirni. Minnel magasabb gerjesztesi allapotrol van szo, annal tobb gombfuggveny kell. Megfeleloen modulalva ezeket a reszeket informacio tarolhato el az atomban. Az IBM kutato a toluk szokott modon felirtak egy magasan gerjesztett hidrogenatomra az IBM betuszot. Termeszetesen csak szamitogepes demonstraciorol van szo, nem fizikai megvalositasrol.
Imre  
2002. okt. 08. 11:56 | válasz | #28
A DNS-ben vannak olyan szakaszok, amelyek egyertelmuen nem kodolnak semmit. Vannak olyan hosszu sorozatok, amelyekben csak ket bazis isetlodik egymasutan. Az ilyen szakaszok egyertelmuen nem forditasi direktivak, es nem is igazi kodok. Egyszeruen csak a spiral stabilizalasat vegzik.
bende  
2002. okt. 08. 09:43 | válasz | #27
Kedves Imre!

Az Intronoknak (nem kódoló DNS részek) igen összetett és fontos szerepük van: fordítási direktívák, szabályozási szakaszok, nem véletlen, hogy a sok rák kialakulásáért pont egy intron mutációja felelős. Minnél összetettebb egy szervezet annál több intron van benne. A prokariótáknak (baktériumoknak) pl. nincs!
vax  
2002. okt. 07. 23:19 | válasz | #26
Bocsesz, hogy zavarok, de az egy atomban egy CD-nyi adattárolásról még nem szoltál hozzá, csak felhivtad a figyelmemet a kvantummechanikai tankönyvekre. Én megnéztem őket. Egyet küldtem neked is. De abban ez nem igy van leirva. Köszi a választ előre is.
2002. okt. 07. 20:32 | válasz | #25
Üdv.

Idézet az Élet és Tudomány múlt heti számának 1252. oldaláról, az Atomi léptékű memória c. cikk utolsó bekezdéséből:

[..]
Végezetül felhívta a figyelmet arra, hogy a (háromdimenziós) DNS-ben 1 bitnyi tárolásához 32 atom szükséges, ami nagyjából megfelel a (kétdimenziós) szilíciumfelületen ehhez szükséges 20 atomnak. Más szavakkal, a DNS-ben a természet valójában már évmilliárdokkal ezelőtt megvalósította az atomi szintű információtárolást, amelyet mi csak most kezdünk megközelíteni.
[..]

Itt valooban nem térnek ki arra, hogy az ideális 32 atom/bit informácioosűrűség mekkora stabilitással jár együtt.

Ha koborgot, vagy valami más ilyen robot-félét akarnék építeni, nem a fizikai oldalról közelítenék, hanem a bioloogiairool.. amit itt néhány évtizeden belül kitalálhatunk, az már rég ki van találva..

További kellemest.
Imre  
2002. okt. 07. 10:00 | válasz | #24
A DNS jelentos resz nem kodol semmit. A bazisok jelentos resze csupan a szerkezetet stabilizalja. A magas homersekleten elo bakteriumok eseteben a bazisok tobbsege ilyen stabilizalo szerepet tolt be, es csak egy toredekuk kodolja az informaciot.
2002. okt. 07. 09:17 | válasz | #23
Üdv.

Rendszerint mindenütt valamiféle hibaérzékelő-hibajavító eljárással ötvözve tárolják az információt, a CD lemez kapacitásának nagyobb részét is a redundancia viszi el. Sőt, még a PC-k zöme is támogatja az olyan memoriamodulokat, amelyek hibás bitet, vagy bitcsoportot érzékelni és javítani tudnak.

Az atomi szintű informáciootárolás gyakorlati alkalmazhatóságárool pedig képet kaphatunk, ha megvizsgáljuk a DNS, mint információtároló jellemzőit.

További kellemest.
vax  
2002. okt. 07. 01:02 | válasz | #22
tudások=tudásod. Bocsi késő van.
vax  
2002. okt. 07. 01:01 | válasz | #21
Az E-mail cimedből itélve valószinűleg ezen a területen Te lehetsz köztünk a legszakavatottabb. Ezért is jó lenne ha megosztanád a tudások ha nem titkos persze.
vax  
2002. okt. 07. 00:21 | válasz | #20
"Egyetlen atomba elvben akar egy egesz CD tartalma eltarolhato. Azt nem tudom megmondani, hogy hogyan lehetne beirni illetve kiolvasni, de elvben megoldhato, bar kisse instabil lenne." Ezt irtad. Ezt hol olvastad, melyik kvantummechanikai tankönyvben. Köszi.
vax  
2002. okt. 07. 00:19 | válasz | #19
Pl. egy hidrogén atom esetén.
vax  
2002. okt. 07. 00:18 | válasz | #18
Kicsit részletesebben ha lehet erről irnál itt. Szerintem sokunkat érdekelne. Előre is köszi?
Imre  
2002. okt. 06. 22:11 | válasz | #17
Egy atomba nagyon sok informaciot lehet bevesni. Nezegess kvantummechanika tankonyveket.
2002. okt. 06. 14:52 | válasz | #16
Az atomok elektronpájájába is sok info férne el, pl próbálhatnák az elektronfelhő gerjesztését.

A lehetőségek (majdnem) végtelenek.
2002. okt. 06. 02:11 | galéria | válasz | #15
"... és csak utána elgondolkodni azon, hogy akkor most hogy tároljunk egyterrabyte adatot egy légy balszárnyában. :)"

:DDDDDDDDDDDDDD
vax  
2002. okt. 05. 23:20 | válasz | #14
1 atom max 1 bit. Ha ennél több akkor már nem atomi hanem kvark tárolás ami más tészta. Persze az elektron felhővel is lehet manipulálni de ez tényleg instabilitást okoz az adatok tárolásában, elérésében. Az atom nagyon de nagyon hosszú idő után bomlik le. Ezért adattárolásra kiváló, viszont az adat beirása visszakeresése nem kis porblémát okoz jelenleg szerintem.
Imre  
2002. okt. 05. 22:23 | válasz | #13
Egyetlen atomba elvben akar egy egesz CD tartalma eltarolhato. Azt nem tudom megmondani, hogy hogyan lehetne beirni illetve kiolvasni, de elvben megoldhato, bar kisse instabil lenne.
2002. okt. 05. 20:42 | válasz | #12
Hehehe. Ahoz képest, hogy vagy fél éve ugan itt volt egy hír, miszerint mennyi adat tárolható 1 azaz 1 atomban, ez már avultnak tünik ;)
Ha jól emléxem a cikk írásakor valami 8 bitet tudtak egy atomba pakolni vagy mi.
Azt viszont nem írta a cikk hány focipálya méretű volt a kiszolgálo épület/berendezés. :D
Sir  
2002. okt. 05. 20:40 | válasz | #11
Olvassuk vissza ezt a forumot mondjuk 40 ev mulva azt nezzuk meg mit valositottak meg belöle :)
2002. okt. 05. 19:39 | válasz | #10
Neutron,proton egyensúlyt a mag(ok) körül (hatás-ellenhatás)),simán meg lehet oldani. Immár legalább 50 éve...(gerjesztés-anti gerjesztés elve)
Majd jön szerintem kb. 50-100 év múlva az nanotech.(önfelépítő)ezzel bármit(!) modellezni lehet, azt akkor lesz ám az emberiségnek jó.
(vagy még sem?)
DozR  
2002. okt. 05. 16:44 | válasz | #9
én inkább annak örülnék, ha egyelőre a mechanikus adattárolást cserélné fel valami ami nem feltétlenül ilyen forradalmi, de annál gyorsabb és biztonságosabb gondolok itt mondjuk a flash-ramra. Ami ugye már rég nem új technológia, csak drága ezért nem és nem is fog elterjedni annyira mint mondjuk a kislemez. A processzorok cache-memóriáit is lehetne még növelni ahelyett, hogy az órajellel játszadozunk, meg ilyen-olyan mikronos technológiákat alkalmazunk. ezeket a technológiákat kellene olcsóbbá 'fejleszteni' és csak utána elgondolkodni azon, hogy akkor most hogy tároljunk egyterrabyte adatot egy légy balszárnyában. :)
onoff  
2002. okt. 05. 13:49 | válasz | #8
Szerintem errol tobbet tudnak azok, akik ezt kifejlesztettek, vagy kifejleszteni fogjak.. Gondolom szamitasba veszik ezeket a problemakat, amiket felsoroltatok..
toffee  
2002. okt. 05. 13:15 | válasz | #7
Atom jo lenne ha kifejtened ertelmes velemenyed bovebben ... Amugymeg sztem 1 db atom idotallobb mint barmi mas ami sok atombol all... lasd cd (karcolodik,torik,stb),azt mar inkabb elkepzelhetonek tartom hogy kolcsonhatasi problemak fognak adodni .. es/vagy anyagi okokbol inkabb mast talalnak ki ...
2002. okt. 05. 12:51 | válasz | #6
Szerintem nem serulekenyebb mint ami most van, sot.
Tsbee  
2002. okt. 05. 10:59 | válasz | #5
Több atom szerintem képtelen meglenni egymás mellet anélkül, hogy kölcsönhatásba ne lépnének. Ez pedig zavart okozhat az adatok kiolvasásakor!
2002. okt. 05. 10:14 | válasz | #4
Ja és meggyanúsíthatnak azzal, hogy a ruhámban próbálok fájlokat a határon átcsempészni
Atom  
2002. okt. 05. 09:37 | válasz | #3
. ez f a s s á g
2002. okt. 05. 08:48 | válasz | #2
namost a fiatal warezosok dörzsölhetik kezeiket, kb 70 évesen pár CD-n el fog férni az összes 60évnyi DVD-ISO,Blue-Ray-ISO
illegális másolata PS3-10,128Bites PC-s játékok, stb...
:))))
2002. okt. 05. 04:21 | válasz | #1
Kérdés hogy mennyire megbízható a rendszer, tekintettel a parányi adathordozókra. Túl rizikósnak tűnik számomra egyetlen atomot használni egy bináris jel ábrázolásához. Sérülékenynek, nem túl időtállónak és mindenek előtt drágának tartom, még akkor is, ha a teljes project még évtizedek múlva válik valóra.