Eletrônica

Menor memória do mundo, bit atômico sobrevive por 10 minutos

Menor memória do mundo, bit atômico sobrevive por 10 minutos
Cada átomo de hólmio, aqui visualizado na forma de um cone, representa um bit atômico, cujo dado permaneceu estável por até 10 minutos. [Imagem: Toshio Miyamachi et al.]

Bit atômico

"Um átomo igual a um bit" é uma expressão que descreve bem a fronteira final da eletrônica e da miniaturização.

Bits atômicos já foram demonstrados em diversos sabores, representando uma fronteira também com outras tecnologias, como a spintrônica e a computação quântica.

Mas nenhuma dessas demonstrações havia chegado perto do que fizeram Toshio Miyamachi e seus colegas do Instituto Karlsruhe de Tecnologia, na Alemanha.

Eles construíram um bit atômico cuja informação permaneceu estável por 10 minutos.

O bit atômico consiste em um átomo de hólmio fixado sobre uma base de platina - hólmio é o elemento químico de número atômico 67 e símbolo Ho.

"Normalmente, um único átomo fixado em um substrato é tão sensível que sua orientação magnética é estável por frações de microssegundo - apenas 200 nanossegundos," conta o professor Wulf Wulfhekel, coordenador da equipe.

Contudo, ajustando as condições para que o dado armazenado no spin do átomo ficasse isolado de interferências externas, o spin magnético permaneceu estável por 10 minutos.

"Isso não cria apenas a possibilidade de construir memórias de computador mais compactas, mas pode ser também a base para a arquitetura dos computadores quânticos," disse Wulfhekel.

Outros recordes quânticos

Há poucos dias, outra equipe detonou o recorde de memória quântica, que alcançou 39 minutos de estabilidade.

Os experimentos são muito diferentes, e o bit atômico tem suas vantagens e desvantagens.

A grande vantagem é que é realmente um bit atômico, uma informação gravada em um único átomo, enquanto, no outro caso, havia bilhões de átomos de fósforo envolvidos - assim como os bits atuais usam bilhões ou mais de átomos.

A desvantagem está na questão da praticidade: enquanto o recorde de memória quântica foi batido a temperatura ambiente, o bit atômico agora construído ficou estável por 10 minutos a uma temperatura próxima do zero absoluto, cerca de 1 grau Kelvin.

Bibliografia:

Stabilizing the magnetic moment of single Holmium atoms by symmetry
Toshio Miyamachi, Tobias Schuh, Tobias Märkl, Christopher Bresch, Timofey Balashov, Alexander Stöhr, Christian Karlewski, Stephan André, Michael Marthaler, Martin Hoffmann, Matthias Geilhufe, Sergey Ostanin, Wolfram Hergert, Ingrid Mertig, Gerd Schön, Arthur Ernst, Wulf Wulfhekel
Nature
Vol.: 503, 242-246
DOI: 10.1038/nature12759




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