Nanopaměť na miliardu let

Příspěvek jste mohli slyšet v magazínu Nula-jednička. Další témata: Ústřední kolo soutěže v programování, Futurologické okénko: filtrování webu v Číně, Technický ústav požární ochrany - jak se hasí olej?, Četba - P. Urban: Souměrný.

Většina dnešních paměťových nosičů je schopna udržet zapsanou informaci po dobu maximálně několika desítek let. Přitom platí, že čím větší je hustota informací v médiu, tím zpravidla kratší bývá trvanlivost záznamu.

Tuto "kletbu" nyní porušili vědci z Berkeley Lab pod vedením fyzika Alexe Zettla, když vyvinuli zvláštní nanostrukturovanou paměť. Ta je schopna pojmout zhruba bilion bitů na čtvereční palec a uchovat jednotlivé bity neporušené po miliardu let.

Podstatou jsou jakési "jezdce" z nanočástic krystalického železa, které se pohybují uvnitř dutých uhlíkových nanotrubiček. Jejich polohy uvnitř nanotrubiček lze měnit nebo odečítat pomocí přiloženého elektrického napětí o velikosti, která je běžná u dnešních digitálně-elektronických zařízení. Když se zmíněná nanočástice nachází blíže k jednomu konci trubičky, lze její polohu interpretovat jako logickou nulu. Když je na opačné straně, znamená tato poloha logickou jedničku. Železné nanočástice přitom mají rozměr o velikosti jedné padesátitisíciny průměru lidského vlasu, tj. asi 2 nanometry.

VIDEO: změna polohy nanočástic v nanotrubičkách

Pokud jde o trvanlivost záznamu, nic se zatím v historii naší civilizace nevyrovnalo rytinám či řezbám do kamene. Vyřezané kresby z chrámu v egyptském Karnaku jsou čitelné i po 4000 let. Některé ručně vyráběné středověké knihy se zápisy na pergamenu byly schopny přetrvat i 900 let.

Naopak moderní optické disky DVD mají sice slušnou hustotu záznamu (100 miliard bitů na čtvereční palec), ale informace na nich zapsané nevydrží bez porušení více než 10 až 30 let. Podobně na tom jsou i dnes velmi oblíbené USB flashdisky. Alex Zettl doufá, že funkční paměťová zařízení na bázi nového principu by se mohla objevit už během několika let. Jejich skutečná efektivní trvanlivost bude sice kratší než průměrná trvanlivost jednoho bitu, ale i přesto bude výrazně lepší než u současných médií.