3 月 9 日下午，IBM 宣布可以在單個原子上存儲 1 比特數據，雖然這項突破性研究在實用性上還未得到驗證，但它卻引領了該行業的研究方向。IBM 近期已經在學術期刊《Nature》上發表了相關研究成果。

據了解，此前一塊硬盤存儲 1 bit 數據（0 或 1），需要占用大約 10 萬個原子空間。但是周三的時候，IBM 研究院宣布他們已經破天荒地在單個鈥原子上實現了磁記錄（huǒ，67 號元素，符號 Ho），將存儲密度提升到了一個全新的數量級。現代移動設備可以做到將個人曲庫存儲到一枚硬幣上，但 IBM 的技術可以將蘋果的完整曲庫（2600 萬首音樂）都塞進去。

單原子存儲原理圖

它的工作原理是：將一個鈥原子（一個大的具有許多不成對電子的原子）放置在氧化鎂基底上。在這種條件下，原子具有所謂的“磁雙穩性”：當原子處于兩不同自旋情況時，在磁場中分別對應兩個穩定狀態。

研究人員使用掃描隧道顯微鏡（STM）在原子上施加大約 150 毫伏的 10 微安的電流。電流進入鈥原子可以使其改變其自旋狀態。 由于兩種狀態具有不同的導電性，STM 尖端可以通過施加較低的電壓（約 75 毫伏）并測量其電阻來檢測原子所處的狀態。

為了確認鈥原子改變了磁狀態，而不是受 STM 電流的一些干擾或影響，研究人員在附近設置一個鐵原子。 鐵原子會受其臨近原子磁性的影響，鈥原子處于其不同狀態時其表現不同。 這證明，實驗真正在單個原子可以持久地存儲數據，并可以被間接測量到。

不過 IBM 研究員 Chris Lutz 表示，這項基礎研究距離商用可能還有幾十年的路要走。

這項技術想要變得實際，IBM 必須讓原子級存儲設備的制造具備一定的經濟效益、數據的讀寫速度夠快、且能夠長期穩定保存。目前這項實驗性技術只能存儲數小時，但現實應用至少要保存數年。