分子級別的數據存儲大躍進

【概要】從智能手機到超級計算機，越來越需要更小，更節能的設備，使密度較高的數據存儲成為最重要的技術任務之一。曼徹斯特大學的科學家現已證明，用一類單分子磁體的分子存儲數據的可行性超乎預料。

【圖注】分子數據存儲的擁有巨大潛力。

? ? ? ? 由化學學院David Mills博士和Nicholas Chilton博士領導的研究表明，在-213℃的個別分子中，磁滯（記憶效應是任何數據存儲的先決條件）都是有可能發生的，并且其非常接近液氮的溫度（-196℃）。研究結果意味著使用單分子的數據存儲可能成為現實，因為數據服務器可以在-196℃的液氮下冷卻，而不是-269℃的液氦。

? ? ? ? 分子數據擁有巨大的存儲潛力，為了將其納入消費者環境中，分子技術可以存儲每平方英寸超過200M比特的數據，蘋果最新的iPhone 7最大存儲容量為25,000 GB，并將信息存儲在大約50p硬幣的大小上256 GB。

? ? ? ? 單分子磁體具有磁記憶效應，這是所有數據存儲材料的基本要求，含有鑭系元素的分子在目前已達到的最高溫度下已經呈現出此種效應。鑭系元素是用于各種形式的日常電子設備（如智能手機，平板電腦和筆記本電腦）中的稀土金屬，該團隊使用鑭系元素鏑來進行研究。

? ? ? ? Chilton博士說：“這是令人興奮的，因為單分子的磁滯意味著二進制數據存儲的能力。理論上，使用單分子進行數據存儲可提供比當前技術高100倍的數據密度，并逐漸接近液氮的溫度，這意味著從經濟角度來看，單分子中的數據存儲的可行性將變得更強。”分子級數據存儲的實際應用可能需要更少能量和更小的硬盤驅動器，這意味著全球的數據中心可以更加節能。

? ? ? ? 例如，Google目前在全球擁有15個數據中心，他們平均每秒處理4000萬次搜索，每天搜索35億次，每年搜索1.2萬次。為了處理所有這些數據，去年7月份，據報道，Google在每個數據中心都有約250萬臺服務器，而且這個數字可能會繼續上升。

? ? ? ? 有報道說，這些中心的能源消耗量可能占世界溫室氣體排放總量的2％。這意味著對數據存儲和能源效率的改善也將為環境帶來巨大的好處，并且可以大大增加存儲的信息量。Mills博士補充道：“這一進步努力達到了以前的記錄（-259℃），并且持續了近20年的研究。我們現在專注于設計靈感制備新分子，目標是在將來實現更高的工作溫度，理想的工作溫度在液氮溫度以上。

文獻鏈接：Major leap towards data storage at the molecular level?
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