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Nonetheless, whilst the atomic hard disk offers
impressive improvements in thermal stability
and data density, there is still ample room for
improvement unti l it f inds its way into data
centres or ser vers, let alone households. The
codes only have several hours of lifetime at -196
°C, a temperature too low to be practically and
economically maintained. Moreover, reading
a block of memor y – which codes for just 8
characters – takes up to 10 minutes.
Still, the future is full of promises. By creating
severa l thousands of s i ng l e - atom bi t s , th i s
pioneering research represents a significant step
toward miniature electronics. With the discovery
of new materials and the development of tools for
atomic manipulation, Feynman shall eventually
get his cheat sheet containing all the knowledge
known to mankind. After all,
there is plenty of room
at the bottom
.
明
天就要考試了。老師容許你攜帶一張小抄 ( 即俗稱
「貓紙」)，但限定只能是單面 A4 紙。你會如何將所需的大
量資訊塞進如此小的空間呢？很自然地，你會縮小字體，盡
你所能將濃縮了的方程式和事實填滿小抄。即便如此，到了
紙張邊緣就要停止，無法把最後幾條方程式帶進試場。
這正正是資訊年代價值連城的一大難題。
隨著數碼年代的到來，數據的複雜性和多樣性均有爆炸
性的增長。人類每天生產超過 10 億 GB 的新數據
[1]，遠遠拋離資訊系統發展的速度。數據中心
和伺服器佔用龐大空間，並且耗用大量能
源，因此有需要確保每個位元佔用最
小的空間。費曼在差不多60年前所
預想的原子資訊編碼，成為終極的
解決方案。
荷蘭代爾夫特理工大學的科
學家把位元佔用的空間縮小至一
References
參考：
[1] Delft University of Technology. Smallest Hard Disk to Date Writes Information Atom By Atom (2016).
Retrieved from
https://
[2] Kalff, F. E., Rebergen, M. P., Fahrenfort, E., Girovsky, J., Toskovic, R., Lado, J. L., Fernández-Rossier,
J., Otte, A. F. A Kilobyte Rewritable Atomic Memory (2016).
Nature Nanotechnology
. DOI: 10.1038/
nnano.2016.131
顆原子，接近物理極限。他們利用整齊排列的氯原子，成功造
出100nm寬，能容納8,000位元（即1,000位元組）的記憶
體 [2]。硬盤是在超高真空環境下組裝，將氯原子鋪排在銅板
上，再以掃描穿隧式顯微鏡注入電流，操控每顆原子的精確
位置。氯原子隨電流切換位置，形成相聯結的空穴與氯原子
點，每個空穴只有20至30pm深。
這些空穴（V）跟氯原子點（Cl）的組合可以分為V-Cl和
Cl-V兩類，代表二進位編碼中的0和1，組成不同的數字、字
母和符號。
這硬盤的數據密度達到前所未有的每平方英吋502TB，
比目前市面上最好的硬盤還要高500倍 [1]。整個美國國會
圖書館的館藏可以儲存在0.1mm寬的立方體。另外，這個原
子硬盤是從均勻的表面去掉原子，而非增加原子，大大減少
誤差。
雖然這原子硬盤在耐熱程度和資訊密度均有出色表現，
但還需要多方改進才有可能被數據中心或伺服器採用，家居
應用更是遙不可及。硬盤的原子編碼在-196°C下只有數小時
壽命，在實際應用中是難以維持這樣低的溫度。此外，要讀
取只有8個字元代碼的記憶體也得耗上10分鐘。
即便如此，原子存訊技術的未來絕對是充滿希望的。代
爾夫特團隊製造了幾千個單原子位元，為微電子產品的發展
踏出了一大步。當我們發現和發明更多的物料和工具讓我們
可以更容易地操控原子時，費曼就會拿到那張包含人類所有
知識的小抄。畢竟，
底下的空間還大得很
。
為什麼我們不能把整套24冊大英百科
全書寫在針頭上？
–理查・費曼，
＂底下的空間還大的很＂，1959年
