Científicos de IBM han descubierto cómo almacenar datos en un solo átomo


IBM anunció que ha logrado almacenar datos por primera vez con éxito en un solo átomo. La investigación, llevada a cabo en el laboratorio Almaden del gigante informático, en Silicon Valley, fue publicada en la revista científica Nature el 8 de marzo y podría tener enorme trascendencia para la manera en que almacenaremos información digital en el futuro.

Las computadoras procesan bits, estos son fragmentos de información que tienen dos estados: encendido o apagado, interpretados por la máquina como 1 ó 0. Cada programa, aplicación, tweet, correo electrónico, redes sociales y el artículo que estás leyendo se compone de una larga serie de unos y ceros. Cuando se almacena información en una computadora, generalmente se guarda en un disco duro que codifica la misma serie de unos y ceros en un disco magnético o celdas eléctricas. Como afirma IBM en su comunicado, un disco duro promedio utiliza alrededor de 100.000 átomos para almacenar un solo bit de información, utilizando métodos tradicionales.

Los científicos de IBM encontraron una manera de magnetizar átomos individuales del holmio, un elemento raro de la Tierra, y usar sus dos polos de magnetismo norte y sur (tal cual una brújula) como sustitutos de los 1's y 0's. Los átomos de holmio están unidos a una superficie de otro material, óxido de magnesio, que los mantiene en su lugar, a la friolera de 5 Kelvin (-268 °C). Utilizando esencialmente lo que es una muy precisa, aguda y pequeña aguja, los científicos pueden pasar corriente eléctrica a través de los átomos de holmio, lo que hace que sus polos norte y sur giren, replicando el proceso de escribir información en un disco duro magnético tradicional. Los átomos permanecen en cualquier estado en el que hayan sido volteados, y al medir el magnetismo de los átomos en un punto posterior, los científicos pueden ver qué estado tiene el átomo, reflejando la forma en que un ordenador lee la información almacenada en un disco duro.

IBM dice que sus científicos usaron un solo átomo de hierro para medir el campo magnético de los átomos de holmio, convirtiéndolo en la medida de los estados de los átomos de holmio, como una pequeña brújula, y usaron también un microscopio de exploración de túnel, potente microscopio desarrollado por IBM (con el cual sus inventores Gerd Binnig y Heinrich Rohrer ganaron el Premio Nobel de Física en 1986) para capturar la superficie de los átomos individuales. La punta de la aguja del microscopio fue lo que los científicos pasaron a través de los átomos.


"Los bits magnéticos están en el corazón de las unidades de disco duro y estarán en la próxima generación de las memorias magnéticas", dijo Christopher Lutz, investigador de nanociencia en el laboratorio Almaden de IBM, en un comunicado. "Llevamos a cabo esta investigación para entender lo que sucede cuando se reduce la tecnología hasta el extremo más fundamental: la escala atómica".

Aunque la hazaña es extraordinariamente impresionante, al igual que el anuncio de IBM en 2015 de que había creado un semiconductor minúsculo que probablemente sería la columna vertebral del procesador de computadora más pequeño y más rápido del mundo, es sólo el comienzo del trabajo. Este es sólo el primer paso para probar lo que podría ser posible con la computación a nivel atómico, como ahora los científicos, y más tarde, los fabricantes de chips, necesitan demostrar que estas tecnologías pueden ser escaladas.

Un futuro donde los discos duros infinitamente enormes sean comunes (IBM prevé que la biblioteca entera de 35 millones de canciones de iTunes podría caber en una unidad del tamaño de una tarjeta de crédito) haría que computadoras, teléfonos, drones y cualquier otra cosa que necesite almacenar información sea considerablemente más delgada y ligera. Ahora todo lo que queda es ver si esto es factible y asequible.

Sin embargo, dado los 19 trimestres consecutivos de bajas en los ingresos de IBM, cualquier cosa que pudiera revitalizar a la compañía es desde ya sumamente crucial para el futuro próximo. A principios de esta semana, IBM lanzó otro de sus proyectos de investigación a largo plazo, la computación cuántica, en su propia unidad de negocio, con la expectativa de encontrar clientes que confíen en que IBM sea capaz de demostrar de forma material cuán poderosa podría ser la computación cuántica, incluso si ahora mismo se esté un poco lejos de convertirse en una realidad.

Vía: Quartz