La informática y la tecnología de la información están avanzando rápidamente y recientemente casi han bordeado la ciencia ficción. Parece que cuando se almacena información, el tamaño importa y está “de moda” ver quién tiene el disco duro más pequeño. En los últimos días las revistas Nature y Science publicaron dos estudios sobre nuevas formas de almacenamiento de información a nivel molecular y atómico. Dado que esta publicación será un poco larga, se dividirá en dos partes. Primero hablaremos del último avance en almacenamiento de información a nivel atómico y luego en la segunda parte hablaremos de cómo ha sido posible almacenar datos en ADN. Empezamos con algunos conceptos básicos que nos ayudarán a entender todo mejor.
Conceptos básicos para almacenar información.
La unidad más pequeña utilizada en la información se llama poco. Los bits funcionan en binario, lo que significa que solo usan dos valores: 0 o 1. Con el sistema de bits binarios, cualquier tipo de información (letra, palabra, color, imagen …) se puede codificar como una secuencia de ceros y unos. Por ejemplo, el número 156 se codifica como 10011100, por lo que una secuencia de 8 bits puede ser única en cada caso. 0 o 1.
Podemos utilizar cualquier tipo de sistema binario para transmitir información. Solo necesitamos un código que use solo dos valores. Por ejemplo, podríamos definir un nuevo código binario que sea blanco y negro, donde blanco = 1 y negro = 0. O algún otro código que sea bombilla encendida / bombilla apagada, donde bombilla encendida = 1 y bombilla apagada = 0. De esta forma podríamos codificar el número 156 de tres formas diferentes:
Cada vez que producimos más y más información, son muchos los estudios científicos que se centran en nuevas formas de almacenar información que ocupan poco espacio y funcionan como sistemas binarios o sistemas compatibles con una codificación de ceros y unos.
Almacenamiento de información en forma de átomo.
Investigadores de IBM publicados recientemente en la revista naturaleza Un estudio que rompe todos los récords en tecnología de almacenamiento de información al lograr almacenar datos en un solo átomo. Este resultado se logró utilizando el mismo concepto de sistema binario que describimos en algunos párrafos anteriores. En este caso, el código binario utilizado para codificar un bit (0 o 1) consta de dos estados magnéticos del mismo átomo, el estado magnético A = 0 y el estado magnético B = 1.
El átomo utilizado para codificar una información es el holmio (Ho), Elemento número 67 de la tabla periódica y perteneciente a la serie de los lantánidos. Los átomos se comportan como pequeños imanes, y el átomo de holmio en particular tiene la peculiaridad de que se puede encontrar en dos estados magnéticos estables y bien diferenciados cuando se aplican pulsos con corriente eléctrica a una capa de óxido de magnesio (MgO).
El sistema funciona así: un átomo de holmio (Ho) se coloca sobre una superficie de óxido de magnesio (MgO). Al aplicar pulsos de corriente eléctrica, el átomo de holmio cambia del estado magnético A al estado magnético B y viceversa. Los estados magnéticos A y B forman un sistema binario y codifican un bit de la misma manera que un cero y un uno, el color blanco y el color negro, o la bombilla encendida y la bombilla apagada. Para estar absolutamente seguros de que el átomo de holmio puede estar en dos estados magnéticos, los investigadores de IBM utilizan un átomo de hierro (confianza) como sensor. El sensor de hierro puede detectar cambios en el estado magnético del átomo de holmio.
Los investigadores de IBM también pudieron combinar dos átomos de holmio en sus dos estados magnéticos, A y B. Si nuevamente asignamos el valor 0 al estado magnético A y el valor 1 al estado magnético B, podemos codificar todos los valores posibles de 2 bits con dos átomos de holmio combinados: 00 01 10 11 como se muestra en la Figura 2. En otras palabras, era posible codificar un bit con un solo átomo y también se demostró que se podían usar múltiples átomos al mismo tiempo. codificando un poco cada vez. Como siempre, cuando se realiza un descubrimiento de este tipo, se tiende a exagerar la importancia del hallazgo. Hay gente que habla de discos duros con un átomo cuando en realidad se ha codificado un solo bit con un átomo. El descubrimiento es muy importante, el récord de almacenamiento de datos se ha roto y supera a todos los sistemas anteriores, pero pasará mucho tiempo antes de que veamos esta tecnología en nuestras computadoras. Hasta ahora hemos llegado con este post. Si quieres saber cómo era posible almacenar una película en una molécula de ADN, no dejes de leer eso segunda parte
