Uudne mäluseade mahutaks postmargile terve maailma raamatud ({{commentsTotal}})

Lõik Charles Darwini tippteosest ''Liikide tekkimine''.
Lõik Charles Darwini tippteosest ''Liikide tekkimine''. Autor/allikas: Sander Otte et al., 2016/Nature Nanoscience

Hollandi teadlased esitlevad uut mäluseadet, mis võimaldab pakkida infot sadu kordi tihedamalt kui tänapäeva tipptasemel tehnika. Ühele ruutsentimeetrile koondatava teabe hulk ulatub umbes kümne terabitini.

''Sisuliselt suudaksime talletada lõdvalt terve inimkonna andmed lõdvalt kuupi, mille läbimõõt on vaid üks meeter,'' üritas suurust hoomatavaks muuta Sander Otte, Delfti ülikooli füüsik ja seadet kirjeldava uurimuse juhtivautor. Näiteks mahuks kõik inimkonna poolt kirjutatud raamatud suurusel margiga võrreldavale tasandile. Ühtede ja nullide esindamiseks ehk binaarkoodi kirjutamiseks kasutatakse vaskpinnale sadestatud kloori aatomeid ja nende puudumisest tekkinud tühimikke.

Idee võtta info talletamiseks kasutusele üksikud aatomid pole iseenesest uus. Näiteks kirjutasid IBM-i teadlased kseooni aatomitega ettevõtte nime juba 1991. aastal. ''Kuid sellest ajast saadik pole tehnika väga palju arenenud. Aatomite soovitud paika liigutamine nõuab palju kannatlikkust ja käsitööd ning on võrreldav veidi sellega, kuidas mungad keskajal raamatuid kirjutasid. Nüüd võib aga öelda, et meil on atomaarne trükipress,'' lisas Otte.

Lähema analoogi leiab 2002. aastast, mil kasutasid Madison-Winsconsini ülikooli teadlased andmete talletamiseks kulla ja räni aatomeid. Selle käigus sadestati aga esmalt räni aatomeid kuldlehele ja kaeti see nendega täielikult, misjärel eemaldati sellelt aatomid kõigist nendest kohtadest, kuhu läks tarvis ''1''.

''Kui seda kord tehti, olid aatomid aga jäädavalt kadunud – ''0'' saamiseks tuli neid taas pinnale sadestada, mille käigus kaotati kogu informatsioon, mida pinnale talletati. See oli võrratu katse, kuid see polnud korduvkasutusega mälu,'' selgitas füüsik. Paralleeli võib tuua sumeri savitahvlitega. Delfti ülikooli teadlaste töö puhul see probleemiks pole ja aatomid kaotsi ei lähe. Selle asemel lükitakse neid vastavalt vajadusele ühest kohast teise nagu puslemängus, kus tuleb tühimikku liigutades saada sassi aetud tükkidest koherentne tervikpilt.

Näppude asemel tuleb informatsiooni kirjutamiseks ja lugemiseks kasutada aga skaneerivat tunnelmikroskoopi, mille tuumaks on otsast vaid ühe aatomi paksune teravik. Kvantmehaanikast tuntud tunneliefekti tõttu hüppavad ehk tunnelduvad sondi elektronid aeg-ajalt pinnale, mis tekitab registreeritava tunnelivoolu. Seejuures sõltub efekt väga tugevalt sellest, kui lähedal teravik pinna aatomitele asub, misläbi saab tunnelisignaali tugevuse põhjal koostada arvutis pinnast kolmemõõtmeline kujutis. Samuti saab sellega aatomeid soovitud paika nügida.

Otte nentis, et demonstratsioonkatses oli info lugemis- ja kirjutamiskiirus võrreldes tänapäeva tipptehnikaga koletult aeglane. Juba paari bittidena kodeeritud lause lugemine võttis aega paar minutit, nende kirjutamine veel umbes viis korda kauem. ''Kuid pole mingit füüsikalist põhjust, miks protsessi kiirendada ei saaks. Me ei pea tegelikult nõela kõrgust lameda pinna puhul pidevalt muutma. Potentsiaalselt võiks lugemis- ja kirjutamiskiirus ulatuda megabitini sekundis, mis on juba samas suurusjärgus tänapäeva kõvaketastega,'' leidis füüsik.

Samuti tasub märkida, et katsed viidi läbi vaakumis ning seadme jahutamiseks ja aatomite paigas hoidmiseks peab temperatuur küündima –196 °C ehk lämmastiku keemispunktini. Kuigi see on vedela heeliumi kasutamisest edasiminek, tunnistab Otte, et neil on arenguruumi. Lahendus võiks peituda teistsuguste ainete kombinatsioonide kasutamises. ''Nende hulk on meeletu, ent selle aja saabumiseni pole väga ulme mõelda, et andmekeskustes kasutatakse mäluelementide jahutamiseks vedelat lämmastikku,'' mõtiskles Otte, viidates pilvelahenduste kasvavale populaarsusele.

Seadme tööpõhimõtet demonstreerivates katsetes kasutas Otte töörühm ühe kilobaidi suurust mälu mitmete erinevate tekstidega, sh legendaarse füüsiku Richard Feynmani loengute ja evolutsiooniteooria looja Charles Darwini klassikaks saanud raamatu ''Liikide tekkimine'' talletamiseks.

Otte soovitab aga vaadata mäluseadmetest kaugemale, kuigi see on midagi, millega kõik suhtestuda oskavad. ''Kõik tehnika, mida me tänapäeval kasutame, põhineb teatud materjali omadustel, olgu selleks magnetism, elektrijuhtivus ja optiline läbipaistvus, mis sõltuvad aga kõik vastastikmõjudest aatomite tasandil. Suuresti oleme aga olnud piiratud materjalidega, mida loodus meile pakub või mida saame luua keemiliste protsessidega. Nüüd saame hakata mõtlema selle peale, mis juhtub, kui ehitame materjale sisuliselt nullist täpselt nii, nagu tahame,'' mõtiskles füüsik.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature Nanotechnology.

Lõik Richard Feynmani loengutest. Heledad täpid tähistavad üksikuid kloori aatomeid, tumedad kohad nende puudumist. Sander Otte et al., 2016/Nature Nanoscience



Martin Kuusk.Martin Kuusk.
Haiguse lugu: elu eluaegse närvihaigusega

Väikesest peale rongide vastu huvi tundnud ning huvist endale ka ameti teinud Martin Kuusk põeb haigust nimega sclerosis multiplex. Sportlikust, elurõõmsast ja pidevalt naljatlevast mehest on võimatu peale vaadates aru saada, et teda tabanud tõbi kuulub tegelikult tõsiste krooniliste haiguste hulka.

Soovitused, kuidas vältida koolides valimiskampaaniat
Uuendatud: 09.08

Sel sügisel saavad esimest korda osaleda valimistel noored alates 16. eluaastast. See tähendab ühtlasi, et koolid on üha suurema poliitikute surve all – paljud otsivad võimalust oma töö tutvustamise egiidi all teha koolis valimiskampaaniat.

Video ja fotod: Maa varjutas Kuu
Uuendatud: 07.08

Suuremal osal idapoolkeral sai esmaspäeva õhtul jälgida osalist kuuvarjutust. Eestis tõusis Kuu seekord varjutuse täispikkuses nägemiseks paraku liiga hilja. Vaatemängust võis aga osa saada ERR Novaatori vahendusel.

Lapsed on need, kes peavad elama selles maailmas, mis me neile jätame.Lapsed on need, kes peavad elama selles maailmas, mis me neile jätame.
Randel Kreitsberg: keda huvitavad mesilased?!

Ajal, mil kõik Eesti meediakanalid pasundavad surnud mesilastest jäetakse tähele panemata ja mõistmata, et tegemist on meeldetuletusega millegi hoopis suurema kohta. Loomulikult, mesilaste suremine on nõretav greenpeace’ilik juhtum, mis aitab probleemile lihtsustatud ja kõigile arusaadaval moel tähelepanu pöörata. Kuid probleem ei ole mesilaste suremises!

Cassini tabamus 2014. aastast: Päike peegeldub Titani vedela metaani meredelt.Cassini tabamus 2014. aastast: Päike peegeldub Titani vedela metaani meredelt.
Saturni kuult leiti elu tekkimiseks tarvilikke molekule

Saturni suurimal kuul Titanil laiuvad ainsa paigana Päikesesüsteemis peale Maa järved ja ookeanid, muutes selle üheks paljutõotavamaks kohaks, kust otsida maavälist elu. Teadlased on leidnud nüüd kuu atmosfäärist molekule, millest saaksid elusorganismid ehitada rakke meenutavaid membraane.

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.