Hobiti in Hobajti

Raziskovalna skupina iz IBM-ovih laboratorijev je ustvarila najmanjši magnet doslej. Le-ta sestoji iz enega samega holmijevega atoma, nanj pa je mogoče zapisati informacijo.

Miniaturizacija je ena glavnih značilnosti napredka elektronske industrije. Tranzistorji v računalniških procesorjih so se z velikosti okoli enega centimetra skrčili milijonkrat, na le 5 nanometrov. Na tej skali postanejo opazni kvantnomehanski pojavi, kar pomeni, da tranzistorji ne morejo postati veliko manjši. Podobno fundamentalno mejo so raziskovalci IBM-ovih laboratorijev zdaj dosegli tudi na področju računalniškega spomina.

V računalniškem spominu podatke shranjujemo v bitih, ki se lahko nahajajo v dveh stabilnih stanjih, ena ali nič. Sisteme, ki imajo dve taki stabilni ravnovesni stanji, ločeni z nestabilnim, imenujemo bistabilni sistemi. Vsem domač primer je stikalo za luč, ki lahko stoji v ‘off’ ali ‘on’ poziciji, vmesno stanje pa je nestabilno. Do sedaj najmanjši bistabilni magneti so šteli okoli 10 atomov, biti v običajnih trdih diskih pa še vedno štejejo več kot 100.000 atomov.

Predhodne raziskave so pokazale, da imajo elementi iz skupine lantanoidov zanimive magnetne lastnosti. Elektroni v višjih orbitalah tvorijo zapletene konfiguracije, ki atomu lahko dajo velik magnetni moment in teoretično omogočajo obstoj bistabilnih magnetnih stanj. Skupina je izvedla eksperiment s posameznimi holmijevimi atomi na podlagi magnezijevega oksida.

V postavitvi sta bila dva atoma, ki so jima s pomočjo vrstičnega tunelskega mikroskopa lahko obrnili orientacijo magnetnega momenta. Tako so efektivno na dva atoma zapisali in z njiju pozneje prebrali 2 bita informacij.

Branje in pisanje holmijevih bitov ali Ho bítov z atomov so pri temperaturi 1,2 kelvina ponavljali več ur. V tem času ni prišlo do spontanega obrata atomskega magnetnega momenta katerega izmed atomov, kar kaže na robustnost sistema za hrambo informacij.

Punny odjave v eter ni poslal vajenec Marko.