Alle USAs bøger på et saltkorn: Nu er den magiske grænse for data nået

Hollandske fysikere har nået den teoretiske grænse for datalagring. Datatætheden er så høj, at alle bøger i USAs største bibliotek vil kunne være på et areal som et saltkorn.

Forskerne fra det tekniske universitet i Delft har opnået en ekstrem datakoncentration, der potentielt set vil kunne rumme al information i samtlige bøger, der nogensinde er udgivet på kloden. Fold sammen
Læs mere
Foto: JOHN MACDOUGALL

Siden midten af 1960erne har den berømte Moores Lov holdt stik. Den siger, groft sagt, at kapaciteten af computerchips bliver fordoblet omtrent hvert andet år.

I de senere år er det imidlertid blevet stadigt vanskeligere og ikke mindst dyrere at fordoble den såkaldte datatæthed. Ganske enkelt fordi det er umuligt at fortsætte formindskningen i al uendelighed.

Nu har et team af hollandske forskere vist, at det er muligt at lagre data på den teoretisk set nederste grænse. Det vil sige helt dernede, hvor hvert enkelt atom fungerer som en lagringsenhed. Hvor man skriver og sletter med individuelle atomer.

På den måde har forskerne opnået en datatæthed, der er ti til 100 gange højere end det bedste, der kan præsteres på de ypperste harddiske eller ved hjælp af såkaldt flashlagring.

Forskerne fra det tekniske universitet i Delft opnåede den ekstreme datakoncentration ved at manipulere individuelle klor­ato­mer på en mikroskopisk metalplade. Overfladen er dog så beskeden, at den kun rummer omkring en kilobyte data. Men hvis man kunne forstørre pladen op til frimærkestørrelse, ville den kunne rumme al information i samtlige bøger, der nogensinde er udgivet på kloden. Selv en overflade på størrelse med et saltkorn ville kunne huse informationen i alle bøger i USAs nationalbibliotek Library of Congress: Ti terabyte data på en enkelt kvadratcentimeter.

Kommerciel udnyttelse har lange udsigter

»Med hensyn til datakapacitet overgår det med flere længder selv de bedste harddiske,« udtaler fysikeren og forskningslederen Sander Otte til det videnskabelige tidsskrift Nature.

Professor Mads Brandbyge fra Institut for Mikro- og Nanoteknologi på Danmarks Tekniske Universitet er en kende mindre imponeret.

»Det er en fin demonstration af, hvad man i princippet kan nå ned på. Men kun i princippet, for det her bliver ikke til rigtig teknologi,« siger han og forklarer, at de anvendte materialer i eksperimentet er for ustabile og dyre, og at forskerne skal bruge utrolig lang tid på at lagre selv en mindre informationsmængde uden fejl.

»Men de har demonstreret, at vi langsomt nærmer os den nedre grænse. På et eller andet tidspunkt kommer der til at ske noget disruptivt, især i form af nye materialer, som vil bringe os ned på den nederste grænse i kommercielle computere. Det kan måske blive om ti eller 20 år,« spår Mads Brandbyge.

Den danske professor hæfter sig ved, at den lagrede information i hollændernes eksperiment er en bid af en berømt tale, som den legendariske amerikanske fysiker Richard Feynman holdt helt tilbage i 1959. Talen har titlen »There’s Plenty of Room at the Bottom« (»Der er masser af plads på bunden«, red.), og i den forudser Feynman, at det en dag vil blive muligt at lagre ubegribelige datamængder på ubegribeligt lidt plads, det vil sige nede på det individuelle atomplan.

»I min verden går vi stadig og måber over Feynmans profeti – at han var så visionær. Da jeg var barn i begyndelsen af 1970erne, havde de vildeste computere en enkelt megabyte. Hvis man havde sagt til folk dengang, at man i 2016 kan gå ned og købe en lille chip på en halv gange en halv cm med 128 gigabyte på, og at det er sådan en, man giver børn til deres legetøj, så ville man være blevet helt til grin. Men Feynman er begyndt at få ret, og nu prøver hollænderne at føre hans vision ud i livet.«

Mads Brandbyge har imidlertid svært ved at pege på konkrete anvendelsesmuligheder for den voldsomme lagringskapacitet. Ud over at personlig opbevaring af store datamængder i form af ikke mindst film og billeder i meget høj opløsning vil blive lettere end nogensinde.

»Udviklingen tager næsten altid en retning, som det er vanskeligt at forudsige. For bare få år siden havde ingen regnet med, at sociale medier ville fylde så meget, som de gør i dag. Men lur mig, om der ikke kommer en anvendelsesmulighed i samme øjeblik, teknologien er til rådighed.«

Det hollandske forskningsresultat er offentliggjort i tidsskriftet Nature Nanotechnology.