Компьютеры, продолжая проникать почти в каждый аспект современной жизни, оказывают все больше негативного воздействия на окружающую среду. По недавним подсчетам, электричество, необходимое для современных компьютеров, ежегодно выделяет в атмосферу свыше гигатонны углекислого газа.

Ученые уже пытались манипулировать отдельными атомами, чтобы создать сверхплотные матрицы данных для компьютеров, которые хранили бы больше информации в меньше пространстве, чем современные жесткие диски и потребляли бы при этом в десятки раз меньше энергии, пишет Science Daily.

В частности, в случае водородной литографии при помощи сканирующего туннельного микроскопа удаляются отдельные атомы водорода, соединенные с кремниевой поверхностью. В узоре атомов кремния можно хранить бинарную информацию. Однако при перезаписи данных возникает трудность, потому что сканирующий туннельный микроскоп должен выбирать и размещать атомы водорода с огромной точностью.

Ученые из нескольких научных учреждений Канады решили разработать более эффективный метод записи атомных матриц данных. Для этого они подготовили кремниевые поверхности, покрыв их атомами водорода. При помощи водородной литографии они удалили определенные атомы, чтобы записать данные. И обнаружили, что удаление еще одного атома водорода, расположенного рядом с тем, который они перезаписывали, позволяет создать точку, которая притягивает газ водорода.

Присоединив одну молекулу водорода к двум соседним точкам, можно записать на этом месте новый бинарный код.

Использование водорода как молекулярного ластика для данных оказалось намного быстрее и проще, чем применение туннельного микроскопа. Ученые испытали метод на примере 24-битного массива данных и убедились, что он позволяет создавать атомные компьютеры в 1000 раз быстрее.  

Не так давно ученые из США смогли получить молекулы циклокарбонов из 18 атомов углерода в твердом состоянии. Это значит, что химики смогут изготавливать новые углеродные цепи на молекулярном уровне — например, модели нейронов человеческого мозга.