未來的終極存儲(chǔ)器芯片可能是在個(gè)別原子內(nèi)進(jìn)行位編碼；位于美國(guó)加州圣荷西的IBM阿爾瑪?shù)茄芯恐行?Almaden Research Center)，最近發(fā)表一種掃描式穿隧顯微鏡(scanning tunneling microscopes，STM)應(yīng)用的脈沖技術(shù)，能產(chǎn)生設(shè)計(jì)未來原子級(jí)存儲(chǔ)器芯片、太陽能光電板以及量子計(jì)算機(jī)所需的、納秒級(jí)的時(shí)間分辨率(-resolution)。

STM是IBM在1980年代所發(fā)明，已經(jīng)成為領(lǐng)域的重要設(shè)備；一旦將其分辨率擴(kuò)展至原子等級(jí)，就能將個(gè)別原子影像化。但遺憾的是，STM迄今尚未能達(dá)成如此精細(xì)的量測(cè)，而IBM新開發(fā)的脈沖式STM技術(shù)，則能以納米級(jí)的精確度進(jìn)行組件時(shí)間與距離的量測(cè)。

IBM所開發(fā)的泵浦探針(pump-probe)技術(shù)運(yùn)作原理，與脈沖式激光類似。首先，將一個(gè)泵浦信號(hào)傳遞至STM尖端的材料中，使原子的電子自旋處于已知狀態(tài)下；在一個(gè)等待期間之后，用一個(gè)較小的探針信號(hào)來進(jìn)行量測(cè)。通過將以上程序重復(fù)，將每次脈沖的間隔時(shí)間延長(zhǎng)數(shù)納秒，就能精確量出電子自旋的弛豫時(shí)間(relaxation )，或者是一個(gè)信息位被單一鐵原子保留多長(zhǎng)時(shí)間

目前的單元必須在每50微秒(millisecond)左右的時(shí)間刷新(refreshed)位，利用新的脈沖式STM技術(shù)，IBM已經(jīng)觀察到單鐵原子需要每250納秒的刷新時(shí)間——也就是比現(xiàn)有時(shí)間快20萬倍。

IBM研究中心的物理學(xué)家Andreas Heinrich表示，現(xiàn)在已經(jīng)可以知道在單個(gè)鐵原子中儲(chǔ)存信息，會(huì)發(fā)生怎樣的情況；在更遠(yuǎn)的未來，他們期望能以類似的程序，來揭開太陽能效率以及量子計(jì)算機(jī)的秘密。