News Kleinster Datenspeicher der Welt: Forscher quetschen ein Byte auf nur 96 Atome

PCGH-Redaktion · 13. Januar 2012

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Adam West · 13. Januar 2012

Überschrift

Forscher quetschen ein Byte auf nur 96 Atome

Text:

Ein Byte lässt sich auf nur 12 Eisen-Atomen ablegen.

Text:

Dabei speicherten jeweils zwei Ketten aus sechs Eisen-Atomen ein Bit. Um ein Byte zu erreichen - also das Achtfache der Grundeinheit - waren ergo 96 Atome notwendig.

Watn nu?

Ich glaube es war ein Bit auf 12 Atomen :-)

DerBratmaxe · 13. Januar 2012

damit war wohl 1 Bit auf 12 Atomen und ergo 1 Byte (8 bit) auf 96 Atomen gemeint

Adam West · 13. Januar 2012

DerBratmaxe schrieb:
damit war wohl 1 Bit auf 12 Atomen und ergo 1 Byte (8 bit) auf 96 Atomen gemeint

Ja deswegen, der Text müsste aber abgeändert werden, da

Ein Byte lässt sich auf nur 12 Eisen-Atomen ablegen.

ja falsch ist. Es müsste

Ein Bit lässt sich auf nur 12 Eisen-Atomen ablegen.

heißen

Zumindest laut dem Text bei Spiegel^^

original Quelle:

It uses just twelve atoms per bit, the basic unit of information, and squeezes a whole byte (8 bit) into as few as 96 atoms

Eiche · 13. Januar 2012

der kleinste Datenspeicher der Welt bleibt also bis dahin die DNA und das ganz ohne "quanten" und "Ähnlich kompakt sind Daten nur im menschlichen Erbgut abgelegt" ist ziemlich anmaßend da die Datendicht im Erbgut sehr viel höher ist , was ich natürlich nicht beweisen kann

da ein Säuren paar bereits ein Byte darstellt

milesdavis · 13. Januar 2012

Sehr interressant das ganze! Ich hoffe, dass daraus mal was wird^^

ΔΣΛ · 13. Januar 2012

Wenn das so weiter geht werden wir bald (hoffentlich noch zu meinen Lebzeiten) nur mehr Daten in Kristallen Speichern und Biologische Technologie (für zb CPU) verwenden.
Alles bereits theoretisch möglich.

PunkButcher · 13. Januar 2012

da ein Säuren paar bereits ein Byte darstellt

1. Hat ein Säuren-Paar wirklich 256 Mögliche Werte? Daran zweifle ich. So weit ich weiß gibt es in der DNA nur 4 Zustände (also 2 Bit).
2. Aus wie vielen Atomen besteht dieses Säuren-Paar? So gut hab ich in Bio und Chemie auch nicht aufgepasst ^^

Edit: Wenn ich die Informationen auf Wikipedia richtig deute, haben Guanin und Thymin 10, Adenin 8 und Cytosin 7 Atome. Macht im Schnit 8,75 Atome pro Säure, und da die meines Wissens nach Paarweise vorliegen wären wir bei 17,5 Atome für 2 Bit. Das ist zwar weniger, aber nicht "sehr viel".

Fuzi0n · 13. Januar 2012

zeffer schrieb:
der kleinste Datenspeicher der Welt bleibt also bis dahin die DNA und das ganz ohne "quanten" und "Ähnlich kompakt sind Daten nur im menschlichen Erbgut abgelegt" ist ziemlich anmaßend da die Datendicht im Erbgut sehr viel höher ist , was ich natürlich nicht beweisen kann
da ein Säuren paar bereits ein Byte darstellt

Ein Basenpaar kann 2 Bits an Informationen enthalten, eine Base des Basenpaars dann logischerweise nur 1 Bit. Die Moleküle der verschiedenen Basen, Adenin (15 Atome), Thymin (15 Atome), Guanin (16 Atome) und Cytosin (13 Atome) enthalten mehr Atome als die in der News angegebenen 12 Atome/Bit für diese Technik. Diese Technik kann also rein theoretisch effizienter Daten speichern als unser Erbgut.

Fairerweise muss man jedoch sagen, dass 12 Eisenatome (670 g/mol) wesentlich schwerer/größer sind als die 4 Basen (111 g/mol bis 151 g/mol).

Eiche · 13. Januar 2012

Fuzi0n schrieb:
Ein Basenpaar kann 2 Bits an Informationen enthalten, eine Base des Basenpaars dann logischerweise nur 1 Bit. Die Moleküle der verschiedenen Basen, Adenin (15 Atome), Thymin (15 Atome), Guanin (16 Atome) und Cytosin (13 Atome) enthalten mehr Atome als die in der News angegebenen 12 Atome/Bit für diese Technik. Diese Technik kann also rein theoretisch effizienter Daten speichern als unser Erbgut.

Fairerweise muss man jedoch sagen, dass 12 Eisenatome (670 g/mol) wesentlich schwerer/größer sind als die 4 Basen (111 g/mol bis 151 g/mol).

und ich hatte es so gelernt das ein paar immer 8 Zustände entspricht zb. (10+11)+(01+00) oder (11+00)+(01+10) usw. wie in einer Komprimierung.

Nocci · 13. Januar 2012

Da hat sich ein Fehler eingeschlichen:

...der sich auf -273,15 °C respektive 0 °C Kelvin beläuft.

Malkolm · 13. Januar 2012

... Immerhin stelle die Untergrenze aus zwölf Atomen derzeit die Grenze der Physik dar. Darunter verwischen bereits Quanteneffekte die gespeicherten Informationen. Hier könnten allerdings in unbestimmter Zukunft gigantische Speicherkapazitäten nutzbar gemacht werden...

Diese Aussage ist ein Paradoxon. Entweder sind 12 Atome die untere Grenze der Physik, oder aber man kann in Zukunft Effekte nutzen, die darunter liegen.

Dass 12 Atome (derzeit) die Grenze der Physik als Absolutum darstellen ist natürlich an den Haaren herbeigezogen.
Selbst nur auf Datenspeicherung bezogen wäre es entweder eine physikalische Grenze (die würde nicht nur "derzeit" gelten, sondern immer), vielmehr aber eine fertigungstechnische Grenze.
Wenn man tatsächlich eine Grenze bei dieser Atomanzahl einführen wollen würde, sollte dort die Abgrenzung zwischen klassischer Physik und Quantenphysik ziehen. Das ganze Unterfangen erscheint mir aber ziemlich sinnfrei, findest sich doch die klassische Mechanik in der Quantenmechanik zu einem gewissen Teil wieder (Ehrenfest-Theorem).

|L1n3 · 13. Januar 2012

Nocci schrieb:
Da hat sich ein Fehler eingeschlichen:

An selber stelle immer noch ein fehler! Die Temperatur-Skala nach Kelvin wird nicht in grade eingeteilt und die einheit daher auch nicht durch das " ° " begleitet, einfach nur "[WERT] K" oder Kelvin eben ausgeschrieben.
Schon bisschen her der Physik-unterricht, was

soll nicht böse gemeint sein, aber die leser sollen sich sowas ja nicht abgucken, vorallem nicht die die noch zur schule gehn, wir bekamen dafür immer heftig punkte abgezogen in arbeiten :ugly:

blackout24 · 13. Januar 2012

Solange das bald zu billigen Riesen SSDs führt soll mir das recht sein.

RyzA · 13. Januar 2012

Malkolm schrieb:
Diese Aussage ist ein Paradoxon. Entweder sind 12 Atome die untere Grenze der Physik, oder aber man kann in Zukunft Effekte nutzen, die darunter liegen.

Dass 12 Atome (derzeit) die Grenze der Physik als Absolutum darstellen ist natürlich an den Haaren herbeigezogen.
Selbst nur auf Datenspeicherung bezogen wäre es entweder eine physikalische Grenze (die würde nicht nur "derzeit" gelten, sondern immer), vielmehr aber eine fertigungstechnische Grenze.
Wenn man tatsächlich eine Grenze bei dieser Atomanzahl einführen wollen würde, sollte dort die Abgrenzung zwischen klassischer Physik und Quantenphysik ziehen. Das ganze Unterfangen erscheint mir aber ziemlich sinnfrei, findest sich doch die klassische Mechanik in der Quantenmechanik zu einem gewissen Teil wieder (Ehrenfest-Theorem).

Ich denke es ist eine Aussage welche sich auf die derzeitige Grenze des technisch machbaren bezieht.

Die normalen Naturgesetze sind jedenfalls bis zur Plancklänge noch anwendbar: Planck-Skala

headcracker · 13. Januar 2012

Ist doch toll! Da kann man wohl "bald" Terabytes oder noch viel mehr an Daten in einer Zahnlücke mit sich tragen.

ruyven_macaran · 13. Januar 2012

PunkButcher schrieb:
Edit: Wenn ich die Informationen auf Wikipedia richtig deute, haben Guanin und Thymin 10, Adenin 8 und Cytosin 7 Atome. Macht im Schnit 8,75 Atome pro Säure, und da die meines Wissens nach Paarweise vorliegen wären wir bei 17,5 Atome für 2 Bit. Das ist zwar weniger, aber nicht "sehr viel".

Und dazu kommt noch die eigentliche Nukleinsäure, an der die Basen hängen. Aber: Die meisten dieser Atome sind mickrige Wasserstoffe, ganz so einfach ist der Vergleich also nicht.

zeffer schrieb:
und ich hatte es so gelernt das ein paar immer 8 Zustände entspricht zb. (10+11)+(01+00) oder (11+00)+(01+10) usw. wie in einer Komprimierung.

Nö. Die Paarung der Basen ist vorgegeben, ein Strang ist eine Kopie des anderen. Man könnte so gesehen aber von einem integrierten RAID1 sprechen. RNA wäre als Einzelstrang entsprechend sparsamer.
Aber das besondere an der DNA ist ja nicht so sehr ihre Effizienz in Atomen ausgedrückt, sondern ihr geringer Raumverbrauch - d.h. die Art und Weise, wie diese langen Ketten mehrfach aufgewickelt werden. Das soll mit Eisen erstmal jemand nachmachen. Und zwar so, dass er sie zum ablesen auch wieder entwunden bekommt. Der bisher einzige Versuch, dessen Stückzahlen vermutlich nichtmal an die DNA-Replikate in einem menschlichen Körper rankommt, schneidet da imho denkbar schlecht ab und bleibt eher als Bandsalat in Erinnerung, denn als kompaktes Speichermedium mit großem Volumen :ugly:

CentaX · 13. Januar 2012

.. Zukunftsmusik? Ich hoff eher, dass die Menschheit von mit wahnwitziger Geschwindigkeit rotierenden Platten wegkommt und lieber neue Technologien auf Basis von SSDs entwickelt ..

Fawkes · 14. Januar 2012

|L1n3 schrieb:
An selber stelle immer noch ein fehler! Die Temperatur-Skala nach Kelvin wird nicht in grade eingeteilt und die einheit daher auch nicht durch das " ° " begleitet, einfach nur "[WERT] K" oder Kelvin eben ausgeschrieben.
Schon bisschen her der Physik-unterricht, was

soll nicht böse gemeint sein, aber die leser sollen sich sowas ja nicht abgucken, vorallem nicht die die noch zur schule gehn, wir bekamen dafür immer heftig punkte abgezogen in arbeiten

Aha. Wie wärs wenn du dieses Prinzip auch mal bei deiner Rechtschreibung anwendest? :schief:

Memphys · 14. Januar 2012

zeffer schrieb:
der kleinste Datenspeicher der Welt bleibt also bis dahin die DNA und das ganz ohne "quanten" und "Ähnlich kompakt sind Daten nur im menschlichen Erbgut abgelegt" ist ziemlich anmaßend da die Datendicht im Erbgut sehr viel höher ist , was ich natürlich nicht beweisen kann
da ein Säuren paar bereits ein Byte darstellt

Ich glaube nicht das die jeweils ein Byte darstellen, Erbanlagen sind nämlich nicht nur auf den beiden Basen (wär auch ziemlich blöde, dann hätten wir nur 2 Erbinformationen, die aber ziemlich oft) sondern hängen von der Abfolge der beiden möglichen Basenpaare ab...

Und jetzt fragt sich wie groß der Durchmesser im entspiralisierten Zustand ist (ich errinere mich dunkel an Bio-LK, ich glaube 20nm)... wenn man dann dabei bedenkt das es dutzende Abfolgen braucht um eine Erbanlage zu definieren werden wohl die Forscher gewinnen.

Basiert jetzt alles auf Annahmen/dunklen Errinerungen von mir

Vielleicht kann das ja mal jmd. bestätigen/widerlegen.

Edit: Da fehlte ne Null ^^

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