Deutsche und spanische Physiker eine Möglichkeit entdeckt, Information kodiert in einzelnen Atomen länger haltbar zu machen. Die Experimente eröffnen neue Wege hin zur Verwirklichung von Elektronik aus einzelnen Atomen. Damit legten die Wissenschafter eine mögliche Basis für die Entwicklung neuartiger Hochleistungscomputer.
Der Ehrgeiz, Prozessoren und Datenspeichern immer weiter zu verkleinern, um noch leistungsfähigere Computer zu realisieren, ist ungebrochen. Als ultimatives Limit erscheinen Bauteile, die aus einem einzelnen Atom bestehen. Ein Atom trägt dabei die Information kodiert als physikalischer Zustand. Vereinfacht gesagt, sind diese Zustände die spezifische Ausrichtung kleinstmöglicher Magnetnadeln, sogenannter Spins.
Eine der größten Herausforderungen ist dabei die Stabilisierung der Zustände, das heißt die Fixierung der Magnetnadeln. Um die Information in den Zustand schreiben und später aus ihm auslesen zu können, müssen die Atome an Leitungen angeschlossen werden. Diese stören normalerweise die Ausrichtung der Magnetnadeln.
10.000 Mal länger stabil
Das deutsch-spanische Physiker-Team von der Freien Universität Berlin verwendete anstelle gewöhnlicher metallischer Leitungen ein supraleitendes Material. Supraleiter sind perfekte Leiter, in denen der Strom nicht durch einzelne Elektronen transportiert wird, sondern durch Paare dieser Teilchen, sogenannte Cooper-Paare. Während die einzelnen Teilchen die Magnetnadeln auslenken können, geschieht dies bei Paaren der Teilchen nicht, da sie zu stark aneinander gebunden sind. Sie sind für die Magnetnadeln sozusagen blind. Die Magnetnadeln bleiben daher 10.000 Mal länger in ihrer spezifischen Ausrichtung als bei der Verwendung von metallischen Leitungen. Die Ergebnisse der Forscher können neue Wege für die Verwirklichung leistungsstarker Computertechnik eröffnen, basierend auf einzelnen Atomen. (red, derStandard.at, 17.11.2013)