Pesquisadores da IBM conseguem feito inédito ao armazenar um bit em um átomo

Stephen Lawson, IDG News Service
09/03/2017 - 08h51
Pesquisa pode levar a um armazenamento centenas de vezes mais denso, o que poderia significar telefones, PCs e até data centers menores no futuro
Pesquisadores do laboratório Almaden da IBM em San José, Califórnia, conseguiram escrever e ler um bit de dado sobre um único átomo usando magnetismo, um feito que a companhia diz ser inédito no mundo. 
 
A pesquisa poderia levar a um armazenamento centenas de vezes mais denso que qualquer coisa disponível até então. Para colocar em perspectiva, com isso seria possível armazenar toda a biblioteca iTunes da Apple de 35 milhões de músicas em um dispositivo do tamanho de um cartão de crédito, diz a IBM. 
 
Um armazenamento muito mais denso pode significar telefones, PCs e até data centers menores no futuro. 
 
Os discos rígidos atuais usam cerca de 100 mil átomos para armazenar um bit. Outros cientistas usaram átomos individuais para armazenamento antes, inclusive dispositivos experimentais que usaram a localização dos átomos para armazenar dados. Mas o armazenamento magnético, a técnica já usada em fitas, unidades de disco e flash, tem a vantagem de ser um estado sólido, portanto não requer átomos em movimento, explicou Christopher Lutz, o pesquisador de nanociências que liderou o projeto da IBM. 
 
Depois de fazer um átomo armazenar um bit, a equipe de Lutz colocou dois dos átomos ao lado um do outro para descobrir o quão perto eles poderiam chegar e ainda serem lido de forma independente. Isso funcionou com apenas um nanômetro entre os átomos. A essa taxa, seria possível armazenar cerca de 600 terabits por polegada quadrada. 
 
Mas não espere ver um telefone do tamanho de seu dedo mindinho a qualquer momento em breve. Este projeto é pura investigação, destinada a ajudar pesquisadores a desenvolverem as ferramentas e conhecimentos que irão levá-los para a próxima rodada de descobertas. 
 
De fato, a equipe da IBM não espera que o armazenamento comercial ou dispositivos de memória armazenem um bit em cada átomo, disse Lutz. Por um lado, seu experimento exigiu condições que não são práticas para a maioria dos dispositivos. Precisava de um vácuo ultra-alto, baixa vibração e hélio líquido para uma temperatura super-baixa. 
 
"Qualquer coisa que você possa carregar terá de relaxar essas condições - a menos que seja um supercomputador de propósito especial", disse Lutz. 
 
A equipe só queria alcançar a máxima densidade possível. Até agora, ninguém sabia quantos átomos levaria para construir um bit de memória magnética confiável. Acontece que a resposta é apenas uma. 
 
Agora os pesquisadores podem usar o que a IBM aprendeu para desenvolver um novo armazenamento de alta densidade que funciona fora de um laboratório, provavelmente usando um pequeno número de átomos que pode ajudar uns aos outros a permanecerem estáveis à temperatura ambiente, disse Lutz. 
 
A pesquisa aproveitou o fato de que todos os ímãs têm dois pólos e os pólos podem ser invertidos para representar um "0" ou um "1" (Na física quântica, alguns átomos podem ser magnetizados de duas maneiras ao mesmo tempo, uma condição que os pesquisadores da IBM tiveram de evitar deliberadamente). 
 
A equipe da IBM aplicou uma corrente elétrica ao elemento metálico Hólmio, comumente usado em ímãs fortes, e magnetizou-o em uma direção. Em seguida, eles aplicaram outra corrente para torná-lo "girável" e representar um valor diferente. Eles aplicaram a corrente usando uma agulha de metal em um microscópio de tunelamento de varredura. 
 
Para ler a esses valores, a IBM usou então um único átomo de ferro para medir a corrente magnética que passa pelo átomo. Essa técnica também é nova, explicou a companhia. 
 
Embora o armazenamento comercialmente disponível nunca chegue a um bit por átomo, é importante estudar a densidade e pequenos recursos no hardware, já que a fabricação de chips flerta com seus limites, disse Lutz. "Estamos pulando para o fim da Lei de Moore e trabalhando nosso caminho em sentido contrário."