Technológie

Vedci zistili, ako ukladať dáta do atómov a DNA. Hoci aj celý film

"Zatiaľ je to iba hudba budúcnosti, vedci však už dnes prakticky ukázali, že digitálne súbory možno ukladať aj do DNA a dokonca aj atómov."

Erik Stríž, 15. marca 2017 9:00 Počítač, to nie je iba tá plastová krabička s displejom a klávesnicou. Je to extrémne komplikované zariadenie, v ktorom sa kĺbia viaceré vedecké disciplíny a na ktorom má veľkú zásluhu fyzika. Obyčajný USB kľúč sa vyrába s presnosťou na mikrometre, aby doň bolo možné ukladať početné gigabajty digitálnych údajov a o procesore ani nehovoriac. Najnovšie procesory sa vyrábajú s takzvanou 22 a 14 nanometrovou (nm) technológiou.

Pokiaľ ide o pamäte pre počítače, ako médium je možné použiť prakticky čokoľvek, čo umožňuje zmenu svojho stavu do aspoň dvoch foriem. Tieto dve formy reprezentujú stavy 0 a 1, čo je jeden digitálny bit, základný element počítačovej pamäte. Osem bitov je jeden byte (“bajt”) a keď má nejaký súbor veľkosť jeden megabyte (MB), predstavuje až osem miliónov bitov. Preto je nevyhnutné, aby moderné pamäťové médiá využívali čo najmenšie nosiče pre ukladanie týchto spomínaných polôh 0 a 1. Práve preto sa zachádza do vyššie spomenutých mikrometrov a nanometrov.

Pamäť pre počítače z atómov

Vedcom zo spoločnosti IBM sa najnovšie podaril jedinečný experiment, kedy zapísali jeden bit do jediného atómu. Spravili to tak, že atóm elektromagneticky preorientovali. Nech to už znamená čokoľvek, tento stav potom vedeli spoľahlivo prečítať špeciálnym mikroskopom a získať tak z atómu informáciu.

Na rovnakom princípe fungujú aj harddisky v počítačoch, ibaže na zápis rovnakej informácie vo veľkosti jedného bitu (0 alebo 1) potrebujú až 100-tisíc atómov. Je teda zrejmé, že metóda od IBM by mohla spôsobiť revolúciu v ukladaní digitálnych informácií.

Technológia sledovania jednotlivých atómov má už viac ako 30 rokov, ale až dnes sa ju podarilo prakticky využiť pre zápis a čítanie informácie. Aby sa mohla stať univerzálnou, bude potrebných ešte veľa rokov a najmä veľa peňazí. Zatiaľ je technológia iba experimentálna a veľmi pomalá na to, aby splnila nároky bežného používateľa počítača.

Film a program uložené v DNA

Nielen atómy, ale aj ďalšie okom neviditeľné objekty sa dajú využiť ako pamäťový nosič. Príkladom je projekt vedeckých pracovníkov na Columbia University, ktorí do jediného zväzku DNA uložili mimoriadne množstvo digitálnych údajov.

Ešte v roku 2012 sa vedcom z Harvard University podarilo do genetického kódu molekúl syntetickej DNA vložiť knihu s 53400 slovami a potom tento zápis prečítať. Nový experiment z Kolumbie však vykázal až 20-násobne vyššiu efektivitu v zápise údajov, pretože do jediného zväzku DNA sa vedcom podarilo uložiť až šesť rôznych súborov, medzi nimi aj jeden celý film a operačný systém pre počítače.

Ukladanie do syntetickej DNA by mohlo byť veľmi efektívne a úspešné. DNA totiž vydrží nepomerne dlhšie, ako klasické nosiče typu CD či DVD a nestráca kvalitu vplyvom času.

Na jeden gram DNA vraj vedci vedia uložiť neuveriteľných až 215 pegabajtov digitálnych údajov, čo je dnes absurdne vysoká hodnota. Len pre porovnanie, video vo vysokom rozlíšení by dosiahlo veľkosť 1 pegabajt vtedy, ak by trvalo 13,3 roka.


Zdroje: Pamäť pre počítače z atómov, Film a program uložené v DNA


ODPORÚČAME AJ:
Budeme fúkať aj u lekárov? Ale iba pre naše vlastné dobro
DNA laboratórium pre každého je menšie ako notebook
Prvý smartfón s nočným videním prichádza z Dánska
Budúci medici si vedia vďaka špeciálnej tlačiarni vytlačiť živé bunky
Ako vidí človek s bionickým okom za 190-tisíc eur?
Energia z pohybu tela a svetla. Čistá energia už nie je sci-fi
Ďalšia veľká vec: V mobiloch budú 3D tlačiarne

Komentáre