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Data documento: 21-07-2016

Trending Science: Tiny ‘atomic memory’ device able to store every book ever written
Tendenze scientifiche: Minuscolo dispositivo di “memoria atomica” capace di contenere tutti i libri mai scritti

Dutch scientists have developed a rewritable memory that stores information in the positions of individual chlorine atoms on a copper service, greatly aiding the quest to develop storage devices that can pack evermore information into a smaller space.
Scienziati olandesi hanno sviluppato una memoria riscrivibile che immagazzina informazioni nelle posizioni di singoli atomi di cloro su una superficie di rame, contribuendo notevolmente al tentativo di sviluppare dispositivi di memorizzazione capaci di contenere sempre più informazioni in spazi sempre più piccoli.

The 1 kilobyte device has an information storage density that is two to three orders of magnitude beyond current hard disk or flash technology.
Il dispositivo da 1 kilobyte ha una densità di memorizzazione delle informazioni che è di due o tre ordini di grandezza superiore agli hard disk o alla tecnologia flash attuali.

With each bit of data represented by the position of a single chlorine atom, the team was able to reach a density of 500 Terabits per square inch.
Con ciascun bit di dati rappresentato dalla posizione di un singolo atomo di cloro, il team è riuscito a raggiungere una densità di 500 terabit per pollice quadrato.

‘You would need just the area of a postage stamp to write out all books ever written,’ said study senior author Sander Otte, a physicist at the Delft University of Technology’s (TU Delft) Kavli Institute of Nanoscience in the Netherlands.
“Sarebbe sufficiente l’area di un francobollo per trascrivere tutti i libri mai scritti,” ha detto l’autore anziano dello studio, Sander Otte, un fisico all’Istituto per le nanoscienze Kavli del Politecnico Delft (TU Delft) nei Paesi Bassi.

Or, to take another measurement, the research team estimated that if they created a cube 100 microns wide – about the same diameter as the average human hair – it could store the entire contents of the US Library of Congress.
O, per prendere un’altra misura, la squadra di ricerca ha stimato che se creassero un cubo largo 100 micron, circa lo stesso diametro di un comune capello umano, esso potrebbe immagazzinare tutti i contenuti della Biblioteca del Congresso degli Stati Uniti.

>>>  The scientists created their atomic memory device using a scanning tunnelling microscope (STM), which uses an extremely sharp needle to probe the atoms on the surface one by one.
Gli scienziati hanno creato il loro dispositivo con memoria atomica usando un microscopio a effetto tunnel (STM), che utilizza una punta estremamente affilata per sondare uno a uno gli atomi sulla superficie.

STM probes can not only detect atoms, but also nudge them around.
Le indagini STM non solo possono rilevare gli atomi, ma possono anche spingerli in giro.

Computers represent data as 1s and 0s – binary digits known as bits that they express by flicking tiny, switch-like transistors either on or off.
I computer rappresentano i dati come degli 1 e degli 0, cifre binarie conosciute come bit che essi esprimono posizionando dei minuscoli transistor simili a interruttori su acceso o spento.

The new atomic memory device represents each bit as two possible locations on a copper surface;
Il nuovo dispositivo con memoria atomica rappresenta ciascun bit come due possibili posizioni su una superficie di rame;

a chlorine atom can slide back and forth between these two positions, the researchers explained.
un atomo di cloro può scorrere in avanti e indietro tra queste due posizioni, spiegano i ricercatori.

‘Every bit consists of two positions on a surface of copper atoms, and one chlorine atom that we can slide back and forth between these two positions,’ Otte commented.
“Ogni bit comprende due posizioni su una superficie di atomi di rame, e un atomo di cloro che noi possiamo far scorrere in avanti e indietro tra queste due posizioni,” ha commentato Otte.

‘If the chlorine atom is in the top position, there is a hole beneath it – we call this a 1.
“Se l’atomo di cloro si trova nella posizione superiore, vi è un buco sotto di esso e noi chiamiamo questa situazione un 1.

If the hole is in the top position and the chlorine atom is therefore on the bottom, then the bit is a 0.’
Se il buco si trova nella posizione superiore, e l’atomo di cloro è pertanto in basso, allora il bit è uno 0.”

The bits are separated from one another by rows of other chlorine atoms.
I bit sono separati tra loro da file di altri atomi di cloro.

These rows could keep the bits in place for more than 40 hours, the scientists found.
Gli scienziati hanno scoperto che queste file potrebbero tenere al loro posto i bit per oltre 40 ore.

This system of packing atoms together is far more stable and reliable than atomic memory strategies that employ loose atoms, the researchers said.
Questo sistema per ammassare assieme gli atomi è di gran lunga più stabile e affidabile rispetto alle strategie per la memoria atomica che utilizzano atomi liberi, affermano i ricercatori.

As a result, it is far more suitable for practical data storage applications.
Di conseguenza, esso è molto più adatto per applicazioni pratiche di memorizzazione dei dati.

These atoms were organised into 127 blocks of 64 bits.
Questi atomi erano organizzati in 127 blocchi di 64 bit.

Each block was labelled with a marker of holes.
Ciascun blocco era etichettato con un marcatore di buchi.

These markers are similar to the QR codes now often used in ads and tickets.
Questi marcatori sono simili ai codici QR ora spesso usati nelle inserzioni pubblicitarie e nei biglietti.

These markers can label the precise location of each block on the copper surface.
Questi marcatori possono etichettare la posizione precisa di ciascun blocco sulla superficie di rame.

The markers can also label a block as damaged;
I marcatori possono inoltre etichettare un blocco come danneggiato;

perhaps this damage was caused by some contaminant or flaw in the copper surface — about 12 % of blocks are not suitable for data storage because of such problems, according to the researchers.
questo danno potrebbe essere causato da contaminanti o imperfezioni nella superficie di rame, infatti secondo i ricercatori circa il 12 % dei blocchi non sono idonei alla memorizzazione di dati a causa di tali problemi.

All in all, this orderly system of markers could help atomic memory scale up to very large sizes, even if the copper surface the data is encoded on is not entirely perfect, they said.
Nel complesso, essi affermano, questo sistema ordinato di marcatori potrebbe aiutare a portare la memoria atomica a dimensioni molto grandi, anche se la superficie di rame su cui i dati sono codificati non è del tutto perfetta.

As a proof of principle, the team encoded a section of a famous lecture called ‘There’s plenty of room at the bottom’ by the famous physicist Richard Feynman on an area 100 nanometres wide.
Per dimostrare la validità del concetto, il team ha codificato una parte di una famosa lezione chiamata “There’s plenty of room at the bottom” del celebre fisico Richard Feynman su un’area larga 100 nanometri.

However, despite its future promise, the approach is not ready for full commercialisation yet.
Tuttavia, nonostante le sue promesse per il futuro, l’approccio non è ancora pronto per la piena commercializzazione.

Stable information storage could only be demonstrated at a temperature of 77 Kelvin (-196C) and the speed of single write and read processes is still slow – on the scale of minutes.
La memorizzazione stabile delle informazioni si è potuta dimostrare solo a una temperatura di 77 Kelvin (-196C) e la velocità dei singoli processi di scrittura e lettura è ancora lenta, nell’ordine dei minuti.

Although a huge achievement, for Otte the great promise of atomic memory simply demonstrates how well scientists can now engineer devices on the level of atoms.
Anche se si tratta di un grandissimo risultato, per Otte la grande speranza della memoria atomica dimostra semplicemente quanto bene gli scienziati siano ora in grado di costruire dispositivi a livello di atomi.

‘I cannot, at this point, foresee where this will lead, but I am convinced that it will be much more exciting than just data storage,’ he said.
“A questo punto io non posso prevedere dove porterà tutto questo, ma sono convinto che si tratterà di qualcosa molto più eccitante della semplice memorizzazione di dati,” ha affermato.

The research has been published in the journal ‘Nature Nanotechnology’
La ricerca è stata pubblicata nella rivista “Nature Nanotechnology”.

Source: Based on media reports
Fonte: Sulla base di segnalazioni dei media