在将数据存储压缩成越来越小形式的探索中，科学家们取得了一项非常、非常微小的成就。
他们通过创造一个本质上极其微小的磁铁来实现这一点：它只有原子大小，虽然它短期内不会钉在你冰箱上的生日贺卡，但它可以做另一件事：存储一个数据点。
在《自然》杂志上描述的这项实验中，涉及一种名为钬（holmium）的稀土元素原子。在加利福尼亚一家IBM研究设施工作的物理学家发现，当钬原子被放置在一种由氧化镁制成的特殊表面上时，它们会自动定向，就像普通磁铁一样，具有指向向上或向下的磁北极和南极，并且在这种稳定状态下保持不变。更重要的是，他们可以通过扫描隧道显微镜用一根只有原子宽度的针给原子一个“电击”来使其翻转。
该实验模仿了硬盘磁性盘的工作方式。硬盘上的微小磁铁指向向上或向下，这种方向传达的是二进制信息——一或零。然而，硬盘上的信息位在物理上要大得多：它们由大约10万到100万个原子组成。IBM实验中的信息位则微不足道。
瑞士洛桑联邦理工学院的科学家、该研究的第一作者Fabian Natterer表示，这项实验表明他们能够仅用一个原子存储一个信息位。
你可以想象一个原子看起来像一只小蝴蝶。原子本身是昆虫的身体，而它的磁场则形成一对翅膀。原子的位置——其磁场的北极向上或向下——代表着信息，即零或一。
IBM Almaden 研究中心的研发科学家Christopher Lutz估计，如果这种技术能够规模化，理论上在一平方英寸的面积内可以存储80,000千兆字节的信息。换句话说，根据IBM的声明，一张信用卡大小的设备可以存储3500万首歌曲。
Lutz表示，原子之间的距离可以小到仅一纳米，而不会干扰到邻居，这意味着它们可以被密集地堆积。
但这项技术短期内不会出现在你的智能手机上。首先，实验需要极低的温度：1开尔文，这比-450华氏度还要冷。这非常耗费能量，在大多数数据存储环境中并不实用。
“没有直接通往实用设备的道路，”Lutz说，“但它为我们在未来建造原子级设备时，如何处理单个原子层面的操作提供了工具和理解。”
“我们真正在探索，”他补充道。这项研究代表着“一个新大陆，可以探索当我们能够一次性接触到单个原子时会发生什么。”
