Ada pepatah mengatakan bahwa jumlah data selalu bertambah hingga mengisi semua ruang yang tersedia. Mungkin dua puluh tahun yang lalu, adalah hal yang biasa untuk menyimpan perangkat lunak, musik MP3, film, dan file lain di komputer yang dapat menumpuk selama bertahun-tahun. Pada masa itu, ketika hard drive dapat menampung puluhan gigabyte memori, mereka hampir pasti akan meluap.
Sekarang internet broadband cepat tersedia dan kami bahkan tidak berpikir untuk mengunduh DVD 4,7GB, penyimpanan data menjadi lebih cepat. Jumlah total data yang disimpan di komputer di seluruh dunia diperkirakan tumbuh dari 4,4 triliun gigabyte pada 2013 menjadi 44 triliun pada 2020. Artinya, rata-rata kami menghasilkan sekitar 15 juta gigabyte per hari. Meskipun hard drive sekarang diukur dalam ribuan gigabyte daripada puluhan, kami masih memiliki masalah penyimpanan.
Banyak penelitian dan pengembangan dikhususkan untuk menemukan cara baru untuk menyimpan data yang memungkinkan kepadatan yang lebih besar dan dengan demikian menyimpan lebih banyak informasi dengan efisiensi energi yang lebih besar. Terkadang hal ini disebabkan oleh pembaruan metode yang sudah dikenal dan terkenal. Misalnya, IBM baru-baru ini mengumumkan teknologi baru. Pita magnetik mereka mampu menyimpan 25 gigabyte informasi per inci persegi (sekitar 6,5 sentimeter persegi) - rekor dunia baru untuk teknologi yang berusia enam puluh tahun. Meskipun hard drive solid state saat ini memiliki kepadatan yang lebih tinggi, sekitar 200 gigabyte per inci persegi, pita magnetik masih umum digunakan untuk membuat cadangan data.
Namun, penelitian modern di bidang penyimpanan data sudah berurusan dengan atom dan molekul individu, yang secara obyektif merupakan batas terakhir miniaturisasi teknologi.
Magnet monatomik dan mono-molekuler tidak perlu berkomunikasi dengan magnet tetangga untuk mempertahankan memori magnetisnya. Intinya adalah di sini efek memori muncul dari hukum mekanika kuantum. Karena atom atau molekul jauh lebih kecil daripada domain magnetik yang saat ini digunakan dan dapat digunakan secara individual daripada dalam kelompok, mereka dapat "dikemas" lebih rapat, yang dapat menyebabkan lompatan besar dalam kepadatan data.
Jenis pekerjaan dengan atom dan molekul ini bukan lagi fiksi ilmiah. Efek memori magnetis dalam magnet molekul tunggal pertama kali ditemukan pada tahun 1993, dan efek serupa untuk magnet atom tunggal ditunjukkan pada tahun 2016.
Masalah utama yang dihadapi teknologi ini dari laboratorium hingga produksi massal adalah teknologi tersebut belum bekerja pada suhu ruangan normal. Baik atom tunggal maupun magnet molekul tunggal memerlukan pendinginan dengan helium cair (hingga suhu - 269 ° C), dan ini adalah sumber daya yang mahal dan terbatas. Namun, baru-baru ini sebuah kelompok penelitian di School of Chemistry di University of Manchester mencapai histeresis magnetik, atau munculnya efek memori magnetik, dalam magnet molekul tunggal pada - 213 ° C menggunakan molekul baru yang berasal dari elemen tanah jarang, seperti yang dilaporkan dalam surat mereka. ke jurnal Nature. Jadi, setelah membuat lompatan 56 derajat, mereka hanya 17 derajat dari suhu nitrogen cair.
Namun, ada masalah lain juga. Untuk benar-benar menyimpan bit data individu, molekul harus dipasang ke permukaan. Ini telah dicapai dengan magnet molekul tunggal di masa lalu, tetapi tidak untuk magnet suhu tinggi generasi terbaru. Pada saat yang sama, efek ini telah ditunjukkan pada atom tunggal yang terpaku di permukaan.
Video promosi:
Tes terakhir adalah demonstrasi pembacaan non-destruktif informasi dari atom dan molekul individu. Tujuan ini dicapai untuk pertama kalinya pada tahun 2017 oleh tim peneliti dari IBM, yang mendemonstrasikan perangkat penyimpanan magnet terkecil yang dibangun berdasarkan magnet monatomik.
Namun, terlepas dari apakah perangkat memori monatomik dan molekul tunggal akan benar-benar diterapkan dalam praktik dan tersebar luas, pencapaian ilmu pengetahuan dasar ke arah ini tidak dapat tidak diakui sebagai fenomenal. Metode kimia sintetik yang dikembangkan oleh kelompok penelitian yang bekerja dengan magnet molekul tunggal memungkinkan hari ini untuk membuat molekul dengan sifat magnetik individu yang akan diterapkan dalam komputasi kuantum dan bahkan dalam pencitraan resonansi magnetik.
Igor Abramov
