朝著實用化步入新階段

此次的電影是把掃描隧道顯微鏡“STM”作為相機使用，使原子的運動可視化，由拍攝的一幀一幀畫面組合而成。STM具備測量原子大小的功能，當然可以拍攝出一個個原子的狀態(tài)。但檢測要耗費較長的時間。為了解決這個問題，IBM通過使用脈沖技術(shù)來檢測原子，成功縮短了時間。

其實，STM并不是直接就能看到材料表面排列的原子的凹凸。而是利用流過原子的電流，觀測原子水平的電子狀態(tài)和構(gòu)造等。利用這一原理，只要在STM的探針與原子之間施加強電壓脈沖，經(jīng)過一段時間后再施加弱電壓脈沖，就能像頻閃攝影那樣，觀測到原子的狀態(tài)。

這種測量方法叫做“泵浦探針測量法”，是研究超高速現(xiàn)象的主要測量方法之一。這項技術(shù)還有望應(yīng)用于以原子單位測量太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，或是觀測量子計算機（遵循量子力學(xué)規(guī)律進行高速處理的新一代計算機）的內(nèi)部構(gòu)造。

我們是不是馬上就能享受到這項技術(shù)帶來的好處呢？答案是還需要一段時間。現(xiàn)在，這項技術(shù)還存在幾個課題，其中之一是存儲裝置的工作溫度。此次實驗是在低溫狀態(tài)下進行，在常溫下，原子的狀態(tài)不穩(wěn)定，存儲1bit數(shù)據(jù)需要約150個原子。

而且，本次實驗是在硝酸銅的表面涂覆鐵原子，如果使用其他材料，記錄1bit數(shù)據(jù)需要的原子數(shù)量可能更少。按照理論推測，5個原子即可存儲1bit信息�？磥磉@項技術(shù)還有很大的進步空間，其目標是要描繪出什么樣的世界呢？

左下方的照片時掃描隧道顯微鏡STM。頂尖設(shè)備加上IBM的想象力和技術(shù)實力制作出了世界最小的電影。

構(gòu)想與信念開拓新天地

那么，這項技術(shù)投入實用后會帶來什么？如果有存儲密度是現(xiàn)在硬盤1000倍的存儲介質(zhì)誕生，移動硬盤的容量就將從現(xiàn)在的1TB增加到1PB。到那時，隨身攜帶所有數(shù)據(jù)也許將成為現(xiàn)實。

不過，更值得期待的，可能還是在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用�，F(xiàn)在，各種各樣的終端接入互聯(lián)網(wǎng)，通過社交網(wǎng)絡(luò)發(fā)布并接收著大量的信息，此外還有來自“物聯(lián)網(wǎng)”的各類傳感器的數(shù)據(jù)。由此而來的，是數(shù)據(jù)量的爆炸式增長。2011年，全球的數(shù)據(jù)總量為1.8ZB，而到2020年，數(shù)據(jù)量將增加到2011年的20倍。

如果能夠在瞬間從如此龐大的數(shù)據(jù)中提取出重要數(shù)據(jù)或是對數(shù)據(jù)進行分析，將其用在業(yè)務(wù)中，無疑將會掌握競爭優(yōu)勢。這就是大數(shù)據(jù)受到關(guān)注的原因。

然而問題是，要如何應(yīng)對爆炸式增長的數(shù)據(jù)量？提高處理數(shù)據(jù)的計算機的性能自不用說，網(wǎng)絡(luò)和存儲也必須要強化，其中，存儲是亟需解決的緊要課題。如果數(shù)據(jù)繼續(xù)這樣增加下去，在不遠的將來，數(shù)據(jù)存儲在哪里必然會成為一個大問題。

要想解決這個問題，就需要像IBM此次的技術(shù)一樣，從全新的角度出發(fā)。但劃時代的開發(fā)需要漫長的時間，只有具備豐富的想象力和堅定的信念，才能開拓全新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。如果大家從這樣的角度來觀看這段世界最小的電影，或許會產(chǎn)生全新的感動。（日經(jīng)技術(shù)在線！ 供稿）