⑴ 舉出我國近年來取得重大科技成就。
1、嫦娥三號登陸月球、神舟十號飛船和天宮一號交會對接
「嫦娥三號」攜帶的「玉兔」月球車在月球開始工作，標志著中國首次地外天體軟著陸成功。這也是人類時隔37年再次在月球表面展開探測工作。
作為一項龐大的系統工程，探月任務成為中國科技工業綜合實力的一次完美展現。准時發射，精確入軌，穩定落月，創新探索，嫦娥三號的每一步都代表著中國航天新的進步。探月工程副總指揮許達哲說：「美國和前蘇聯達到這樣一個目標，都經過了20次以上的任務，我們是用三次就實現這樣一個目標。」
2013年夏天，執行我國第五次載人航天任務的「神舟十號」飛船實現了我國首次載人航天應用性飛行，實施了我國首次航天器繞飛交會試驗，這標志著神舟飛船與「天宮一號」的對接技術已經成熟，我國將就此進入空間站建設階段。
2、實現量子反常霍爾效應
華大學薛其坤院士領銜的團隊2013年成功觀測到「量子反常霍爾效應」，被楊振寧稱為諾獎級的科研成果。「量子反常霍爾效應」的實現既是理論物理領域的突破，又具有極高的商用價值。量子霍爾效應是整個凝聚態物理領域最重要、最基本的量子效應之一。我們使用計算機的時候，會遇到計算機發熱、能量損耗、速度變慢等問題。這是因為常態下晶元中的電子運動沒有特定的軌道、相互碰撞從而發生能量損耗。而量子霍爾效應則可以對電子的運動制定一個規則，讓它們在各自的跑道上「一往無前
3、使用小分子化學物質誘導多能幹細胞，逆轉生命時鍾
北京大學鄧宏魁教授領導的團隊2013年成功使用4種小分子化學物質，將小鼠的皮膚細胞誘導成全能幹細胞並克隆出後代。與克隆羊「多莉」的技術相比，誘導多能幹細胞技術是更簡便和徹底的克隆方式。
傳統觀點認為，哺乳動物細胞只有在胚胎的早期發育階段具有分化為各種類型組織和器官的「多潛能性」，而隨著生長發育分化成為成體細胞之後會逐漸喪失這一特性。人類一直在尋找方法讓已分化的成體細胞逆轉（脫分化），使之重新獲得類似胚胎發育早期的「多潛能性」，並將其重新定向分化成為有功能的細胞或器官，應用於治療多種重大疾病。通過藉助卵母細胞進行細胞核移植（傳統克隆）或者使用特定物質誘導（iPS）的方法，體細胞被證明可以被進行「重編程」獲得「多潛能性」。日本人山中伸彌曾以病毒誘導法獲得iPS細胞，獲得2012年諾獎。而鄧宏魁團隊使用小分子化學物質替代病毒，大大提高了技術安全性，具有革命性意義。
4、艾滋病感染粘膜疫苗研究取得重大進展
清華大學張林琦、香港大學陳志偉和中科院廣州生物醫葯與健康研究院陳凌的研究團隊三方合作，於2013年完成了艾滋病感染黏膜疫苗在恆河猴體內的臨床前試驗研究，看清了預防艾滋病的「攀登珠峰之路」。
該團隊發現這種黏膜疫苗可以大大提高針對艾滋病病毒的T和B淋巴細胞的免疫能力，從而可以有效地抑制病毒在體內的復制與傳播。
艾滋病被發現的30多年以來，已導致2500萬人死亡，至今全球仍有3300萬感染者人體內的各類粘膜是艾滋病毒感染的主要途徑，該疫苗如能最終進入臨床試驗並證實有效，將對阻斷和減緩艾滋病毒通過
粘膜途徑感染（性接觸）在普通人群中的流行具有重大科學意義和社會意義。
5、中科大測出量子糾纏速度下限（光速的10000倍）
相距遙遠的兩個量子會呈現關聯性，影響其中一個粒子時，另一個也會發生反應，這就是被愛因斯坦稱為「鬼魅般超距作用」的量子糾纏。我們知道，愛因斯坦的相對論認為光速是物質傳播的最大速度，而中科大70後青年物理學家潘建偉院士的團隊測出，量子糾纏的速度下限比光速高四個數量級（可理解為30億公里每秒）。
這一成果標志著我國在自由空間量子物理實驗領域繼續保持著國際領先地位，另一方面也為未來基於量子科學實驗衛星進行大尺度量子理論基礎檢驗、探索如何融合量子理論與愛因斯坦廣義相對論奠定了必要的技術基礎。
中國科學技術大學潘建偉院士是國際量子信息實驗研究領域的傑出科學家。他12年前回國組建實驗室，為中國在該領域迅速走到世界前列作出了突出貢獻，並培養了一批科技英才。潘建偉院士與他所在的中科院量子科技先導專項協同創新團隊，2013年還實現了單個量子高維度存儲、星地量子通信地面驗證等，繼續向著建立實用的全球性量子通信網路穩步邁進，幫助中國在「絕對保密」的量子通信這個未來戰略性領域繼續領跑全球。
量子糾纏現象被愛因斯坦稱為「鬼魅般超距作用」，是量子通信的理論基礎。
6、成功研發世界第一個半浮柵晶體管（SFGT）
復旦大學微電子學院張衛教授團隊研發出世界第一個半浮柵晶體管（SFGT），這是我國微電子器件領域首次領跑世界。半浮柵晶體管（SFGT）作為一種新型的微電子基礎器件，它的成功研製將有助於我國掌握集成電路的核心技術，從而在晶元設計與製造上逐漸獲得更多話語權。2013年8月9日出版的《科學》雜志（Science）刊發了張衛團隊關於半浮柵晶體管（SFGT，Semi-Floating-Gate Transistor）的科研論文。
新型晶體管可在三大領域應用 擁有巨大的潛在市場：作為一種新型的基礎器件半浮柵晶體管（SFGT）可應用於不同的集成電路、還可以應用於DRAM領域以及主動式圖像感測器芯(APS)。
7、世界首個存儲單光子量子存儲器，量子計算機的研發前進了一大步
中國科學技術大學中科院量子信息重點實驗室的史保森教授領導的研究小組在國際上首次實現了攜帶軌道角動量、具有空間結構的單光子脈沖在冷原子系綜中的存儲與釋放，證明了建立高維量子存儲單元的可行性，邁出了基於高維量子中繼器實現遠距離大信息量量子信息傳輸的關鍵一步。
這是量子計算機的基礎。量子計算機的研發向前邁進了一大步！
8、天河2號世界超級計算機頭名
2013年6月，國防科技大學研製的中國超級計算機「天河二號」以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度，成為全球最快的超級計算機，並且比第二名快了近一倍。繼2010年「天河一號」首次奪冠之後，我國「天河」系列計算機再次登上世界超級計算機500強排名榜首。在11月份的排名中，天河2號再次蟬聯冠軍！
天河二號服務陣列採用了國產的新一代「飛騰－1500」CPU，這是當前國內主頻最高的自主高性能通用CPU
9、500米口徑球面射電望遠鏡
能把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣，將深空通訊數據下行速率提高100倍。
脈沖星到達時間測量精度由120納秒提高至30納秒，成為國際上最精確的脈沖星計時陣，為自主導航這一前瞻性研究製作脈沖星鍾。
進行高解析度微波巡視，以1HZ的分辯率診斷識別微弱的空間訊號，作為被動戰略雷達為國家安全服務。
基於FAST的強大功能，如果銀河系(直徑約為15萬光年)內存在外星人，他們的信息就很可能被發現。國際科研項目「搜尋外星人計劃」(SETI)的首席科學家丹·沃西默最近向中方提出，希望在FAST加裝設備，可合作搜索外星人信號。
⑵ 迄今最小的原子存儲單元面世了，它能儲存多少東西
據相關報道，這種原子儲存，它可以做到每平方厘米，儲存25tb的資料，也就是說，他比現在市面上所有的帶有快閃記憶體儲存功能的儲存器，的容量要高100倍以上，而它的原子橫截面，只有一平方納米，也許光用文字來看，我們感覺不到這件事情有多麼神奇，那麼你可以想像一下，一個比小米粒還要小的一種物質，通過科學技術手段，讓這種物質能夠儲存，幾十萬部的電影文字資料以及畫面和影音，現在有沒有覺得這項技術非常的牛？
但是現在我們已經把這種技術掌握在一個手中，而最小原子組成單元的面試，讓我們又跨入了一個科技進步的新紀元，以後那些我們幻想中的一些事情，很可能在不久的將來就會全部的實現，科學家們正在不斷的進步，讓這個世界更加的先進。
⑶ 敘述原子結構近現代理論的發展歷史,最新研究進展,以及自己從中得到什麼啟發
摘要 （1）英國科學家道爾頓最先確立了原子學說，他的中心論點主要有：①原子是不能再分的粒子；②原子是微小的實心球體；③同種元素的原子，其性質和質量都相同．按照目前你所學的原子結構的理論，你認為道爾頓的三個論點中，不確切的是①②③（填數字序號）．
⑷ 我國重大科技成果有哪些
中國近年來的重大科技成就：
1964年10月16日，第一顆原子彈爆炸成功;
1966年10月27日，第一顆裝有核彈頭的地地導彈飛行爆炸成功;
1967年6月17日，第一顆氫彈空爆試驗成功;
1970年4月24日，第一顆人造衛星(東方紅一號)發射成功;
1999年11月20日，神舟一號飛船升天;
2001年1月10日，神舟二號成功升天;
2002年3月25日，神舟三號成功升天。
(4)單原子存儲器研究進展擴展閱讀：
基本特徵：
(1)是新穎性與先進性：沒有新的創見、新的技術特點或與已有的同類科技成果相比較為先進之處，不能作為新科技成果。
(2)是實用性與重復性：實用性包括符合科學規律、具有實施條件、滿足社會需要。重復性是可以被他人重復使用或進行驗證。
(3)是應具有獨立、完整的內容和存在形式，如新產品、新工藝、新材料以及科技報告等。
(4)是應通過一定形式予以確認：通過專利審查、專家鑒定、檢測、評估或者市場以及其它形式的社會確認。
中國科學院在《中國科學院科學技術研究成果管理辦法》中把「科技成果」定義為：某一科學技術研究課題,通過觀察試驗和辯證思維活動取得的,並經過鑒定具有一定學術意義或實用意義的結果。
⑸ 迄今最小原子存儲單元面世，容量是多少
據物理學家組織網23日報道，美國科學家研製出了迄今最小的存儲設備，其橫截面積僅1平方納米，容量約為25兆比特/平方厘米，與目前的商用快閃記憶體設備相比，每層的存儲密度提高了100倍。
研究人員表示，最新研究有助於科學家研製出更快、更小、更智能、更節能的晶元，應用於從消費電子到類腦計算機等多個領域。
研究人員稱，最新研究基於他們兩年前的研究成果。當時，他們研製出了那時最纖薄的存儲設備——「atomristor」，其厚度僅為單個原子厚度。但要使存儲設備變得更小，橫截面積也要更小。因此，在最新研究中，他們將存儲器的橫截面積縮小到僅1平方納米。
(5)單原子存儲器研究進展擴展閱讀：
阿金沃德介紹道，最新研製出的存儲器是一種憶阻器，這是存儲器研究領域的「香餑餑」，它們可以做更小，同時擁有更多存儲容量。存儲設備越小，越有望催生更小的晶元和處理器，如此也有助科學家們研製出更緊湊的計算機和手機。
縮小尺寸也可以降低存儲器的能耗並提高存儲容量，這意味著科學家們可以研製出能耗更少但運行速度更快、更智能的設備。
美國陸軍研究辦公室資助了這一研究，該辦公室項目經理帕尼·瓦拉納西說：「這項研究獲得的結果為開發國防部感興趣的下一代應用，如超高密度存儲、神經形態計算系統、射頻通信系統等鋪平了道路。」
⑹ 存儲器的發展史
存儲器設備發展
1.存儲器設備發展之汞延遲線
汞延遲線是基於汞在室溫時是液體，同時又是導體，每比特數據用機械波的波峰（1）和波谷（0）表示。機械波從汞柱的一端開始，一定厚度的熔融態金屬汞通過一振動膜片沿著縱向從一端傳到另一端，這樣就得名「汞延遲線」。在管的另一端，一感測器得到每一比特的信息，並反饋到起點。設想是汞獲取並延遲這些數據，這樣它們便能存儲了。這個過程是機械和電子的奇妙結合。缺點是由於環境條件的限制，這種存儲器方式會受各種環境因素影響而不精確。
1950年，世界上第一台具有存儲程序功能的計算機EDVAC由馮.諾依曼博士領導設計。它的主要特點是採用二進制，使用汞延遲線作存儲器，指令和程序可存入計算機中。
1951年3月，由ENIAC的主要設計者莫克利和埃克特設計的第一台通用自動計算機UNIVAC-I交付使用。它不僅能作科學計算，而且能作數據處理。
2.存儲器設備發展之磁帶
UNIVAC-I第一次採用磁帶機作外存儲器，首先用奇偶校驗方法和雙重運算線路來提高系統的可靠性，並最先進行了自動編程的試驗。
磁帶是所有存儲器設備發展中單位存儲信息成本最低、容量最大、標准化程度最高的常用存儲介質之一。它互換性好、易於保存，近年來，由於採用了具有高糾錯能力的編碼技術和即寫即讀的通道技術，大大提高了磁帶存儲的可靠性和讀寫速度。根據讀寫磁帶的工作原理可分為螺旋掃描技術、線性記錄（數據流）技術、DLT技術以及比較先進的LTO技術。
根據讀寫磁帶的工作原理，磁帶機可以分為六種規格。其中兩種採用螺旋掃描讀寫方式的是面向工作組級的DAT（4mm）磁帶機和面向部門級的8mm磁帶機，另外四種則是選用數據流存儲技術設計的設備，它們分別是採用單磁頭讀寫方式、磁帶寬度為1/4英寸、面向低端應用的Travan和DC系列，以及採用多磁頭讀寫方式、磁帶寬度均為1/2英寸、面向高端應用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。
磁帶庫是基於磁帶的備份系統，它能夠提供同樣的基本自動備份和數據恢復功能，但同時具有更先進的技術特點。它的存儲容量可達到數百PB，可以實現連續備份、自動搜索磁帶，也可以在驅動管理軟體控制下實現智能恢復、實時監控和統計，整個數據存儲備份過程完全擺脫了人工干涉。
磁帶庫不僅數據存儲量大得多，而且在備份效率和人工佔用方面擁有無可比擬的優勢。在網路系統中，磁帶庫通過SAN（Storage Area Network，存儲區域網路）系統可形成網路存儲系統，為企業存儲提供有力保障，很容易完成遠程數據訪問、數據存儲備份或通過磁帶鏡像技術實現多磁帶庫備份，無疑是數據倉庫、ERP等大型網路應用的良好存儲設備。
3.存儲器設備發展之磁鼓
1953年，隨著存儲器設備發展，第一台磁鼓應用於IBM 701，它是作為內存儲器使用的。磁鼓是利用鋁鼓筒表面塗覆的磁性材料來存儲數據的。鼓筒旋轉速度很高，因此存取速度快。它採用飽和磁記錄，從固定式磁頭發展到浮動式磁頭，從採用磁膠發展到採用電鍍的連續磁介質。這些都為後來的磁碟存儲器打下了基礎。
磁鼓最大的缺點是利用率不高， 一個大圓柱體只有表面一層用於存儲，而磁碟的兩面都利用來存儲，顯然利用率要高得多。 因此，當磁碟出現後，磁鼓就被淘汰了。
4.存儲器設備發展之磁芯
美國物理學家王安1950年提出了利用磁性材料製造存儲器的思想。福雷斯特則將這一思想變成了現實。
為了實現磁芯存儲，福雷斯特需要一種物質，這種物質應該有一個非常明確的磁化閾值。他找到在新澤西生產電視機用鐵氧體變換器的一家公司的德國老陶瓷專家，利用熔化鐵礦和氧化物獲取了特定的磁性質。
對磁化有明確閾值是設計的關鍵。這種電線的網格和芯子織在電線網上，被人稱為芯子存儲，它的有關專利對發展計算機非常關鍵。這個方案可靠並且穩定。磁化相對來說是永久的，所以在系統的電源關閉後，存儲的數據仍然保留著。既然磁場能以電子的速度來閱讀，這使互動式計算有了可能。更進一步，因為是電線網格，存儲陣列的任何部分都能訪問，也就是說，不同的數據可以存儲在電線網的不同位置，並且閱讀所在位置的一束比特就能立即存取。這稱為隨機存取存儲器（RAM），在存儲器設備發展歷程中它是互動式計算的革新概念。福雷斯特把這些專利轉讓給麻省理工學院，學院每年靠這些專利收到1500萬～2000萬美元。
最先獲得這些專利許可證的是IBM，IBM最終獲得了在北美防衛軍事基地安裝「旋風」的商業合同。更重要的是，自20世紀50年代以來，所有大型和中型計算機也採用了這一系統。磁芯存儲從20世紀50年代、60年代，直至70年代初，一直是計算機主存的標准方式。
5.存儲器設備發展之磁碟
世界第一台硬碟存儲器是由IBM公司在1956年發明的，其型號為IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）。這套系統的總容量只有5MB，共使用了50個直徑為24英寸的磁碟。1968年，IBM公司提出「溫徹斯特/Winchester」技術，其要點是將高速旋轉的磁碟、磁頭及其尋道機構等全部密封在一個無塵的封閉體中，形成一個頭盤組合件（HDA），與外界環境隔絕，避免了灰塵的污染，並採用小型化輕浮力的磁頭浮動塊，碟片表面塗潤滑劑，實行接觸起停，這是現代絕大多數硬碟的原型。1979年，IBM發明了薄膜磁頭，進一步減輕了磁頭重量，使更快的存取速度、更高的存儲密度成為可能。20世紀80年代末期，IBM公司又對存儲器設備發展作出一項重大貢獻，發明了MR（Magneto Resistive)磁阻磁頭，這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感，使得碟片的存儲密度比以往提高了數十倍。1991年，IBM生產的3.5英寸硬碟使用了MR磁頭，使硬碟的容量首次達到了1GB，從此，硬碟容量開始進入了GB數量級。IBM還發明了PRML（Partial Response Maximum Likelihood）的信號讀取技術，使信號檢測的靈敏度大幅度提高，從而可以大幅度提高記錄密度。
目前，硬碟的面密度已經達到每平方英寸100Gb以上，是容量、性價比最大的一種存儲設備。因而，在計算機的外存儲設備中，還沒有一種其他的存儲設備能夠在最近幾年中對其統治地位產生挑戰。硬碟不僅用於各種計算機和伺服器中，在磁碟陣列和各種網路存儲系統中，它也是基本的存儲單元。值得注意的是，近年來微硬碟的出現和快速發展為移動存儲提供了一種較為理想的存儲介質。在快閃記憶體晶元難以承擔的大容量移動存儲領域，微硬碟可大顯身手。目前尺寸為1英寸的硬碟，存儲容量已達4GB，10GB容量的1英寸硬碟不久也會面世。微硬碟廣泛應用於數碼相機、MP3設備和各種手持電子類設備。
另一種磁碟存儲設備是軟盤，從早期的8英寸軟盤、5.25英寸軟盤到3.5英寸軟盤，主要為數據交換和小容量備份之用。其中，3.5英寸1.44MB軟盤占據計算機的標准配置地位近20年之久，之後出現過24MB、100MB、200MB的高密度過渡性軟盤和軟碟機產品。然而，由於USB介面的快閃記憶體出現，軟盤作為數據交換和小容量備份的統治地位已經動搖，不久會退出存儲器設備發展歷史舞台。
6. 存儲器設備發展之光碟
光碟主要分為只讀型光碟和讀寫型光碟。只讀型指光碟上的內容是固定的，不能寫入、修改，只能讀取其中的內容。讀寫型則允許人們對光碟內容進行修改，可以抹去原來的內容，寫入新的內容。用於微型計算機的光碟主要有CD-ROM、CD-R/W和DVD-ROM等幾種。
上世紀60年代，荷蘭飛利浦公司的研究人員開始使用激光光束進行記錄和重放信息的研究。1972年，他們的研究獲得了成功，1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤（LD，Laser Vision Disc）系統。
從LD的誕生至計算機用的CD-ROM，經歷了三個階段，即LD-激光視盤、CD-DA激光唱盤、CD-ROM。下面簡單介紹這三個存儲器設備發展階段性的產品特點。
LD-激光視盤，就是通常所說的LCD，直徑較大，為12英寸，兩面都可以記錄信息，但是它記錄的信號是模擬信號。模擬信號的處理機制是指，模擬的電視圖像信號和模擬的聲音信號都要經過FM（Frequency Molation）頻率調制、線性疊加，然後進行限幅放大。限幅後的信號以0.5微米寬的凹坑長短來表示。
CD-DA激光唱盤 LD雖然取得了成功，但由於事先沒有制定統一的標准，使它的開發和製作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982年，由飛利浦公司和索尼公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書（Red Book）標准。由此，一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統不同，CD-DA激光唱盤系統首先把模擬的音響信號進行PCM（脈沖編碼調制）數字化處理，再經過EMF（8～14位調制）編碼之後記錄到盤上。數字記錄代替模擬記錄的好處是，對干擾和雜訊不敏感，由於盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。
CD-DA系統取得成功以後，使飛利浦公司和索尼公司很自然地想到利用CD-DA作為計算機的大容量只讀存儲器。但要把CD-DA作為計算機的存儲器，還必須解決兩個重要問題，即建立適合於計算機讀寫的盤的數據結構，以及CD-DA誤碼率必須從現有的10-9降低到10-12以下，由此就產生了CD-ROM的黃皮書(Yellow Book)標准。這個標準的核心思想是，盤上的數據以數據塊的形式來組織，每塊都要有地址，這樣一來，盤上的數據就能從幾百兆位元組的存儲空間上被迅速找到。為了降低誤碼率，採用增加一種錯誤檢測和錯誤校正的方案。錯誤檢測採用了循環冗餘檢測碼，即所謂CRC，錯誤校正採用里德－索洛蒙(Reed Solomon)碼。黃皮書確立了CD-ROM的物理結構，而為了使其能在計算機上完全兼容，後來又制定了CD-ROM的文件系統標准，即ISO 9660。
在上世紀80年代中期，光碟存儲器設備發展速度非常快，先後推出了WORM光碟、磁光碟（MO）、相變光碟（Phase Change Disk，PCD）等新品種。20世紀90年代，DVD-ROM、CD-R、CD-R/W等開始出現和普及，目前已成為計算機的標准存儲設備。
光碟技術進一步向高密度發展，藍光光碟是不久將推出的下一代高密度光碟。多層多階光碟和全息存儲光碟正在實驗室研究之中，可望在5年之內推向市場。
7.存儲器設備發展之納米存儲
納米是一種長度單位，符號為nm。1納米=1毫微米，約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度即約為1納米。與納米存儲有關的主要進展有如下內容。
1998年，美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學制備成功量子磁碟，這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系。一個量子磁碟相當於我們現在的10萬～100萬個磁碟，而能源消耗卻降低了1萬倍。
1988年，法國人首先發現了巨磁電阻效應，到1997年，採用巨磁電阻原理的納米結構器件已在美國問世，它在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭等方面均有廣闊的應用前景。
2002年9月，美國威斯康星州大學的科研小組宣布，他們在室溫條件下通過操縱單個原子，研製出原子級的硅記憶材料，其存儲信息的密度是目前光碟的100萬倍。這是納米存儲材料技術研究的一大進展。該小組發表在《納米技術》雜志上的研究報告稱，新的記憶材料構建在硅材料表面上。研究人員首先使金元素在硅材料表面升華，形成精確的原子軌道；然後再使硅元素升華，使其按上述原子軌道進行排列；最後，藉助於掃瞄隧道顯微鏡的探針，從這些排列整齊的硅原子中間隔抽出硅原子，被抽空的部分代表「0」，餘下的硅原子則代表「1」，這就形成了相當於計算機晶體管功能的原子級記憶材料。整個試驗研究在室溫條件下進行。研究小組負責人赫姆薩爾教授說，在室溫條件下，一次操縱一批原子進行排列並不容易。更為重要的是，記憶材料中硅原子排列線內的間隔是一個原子大小。這保證了記憶材料的原子級水平。赫姆薩爾教授說，新的硅記憶材料與目前硅存儲材料存儲功能相同，而不同之處在於，前者為原子級體積，利用其製造的計算機存儲材料體積更小、密度更大。這可使未來計算機微型化，且存儲信息的功能更為強大。
以上就是本文向大家介紹的存儲器設備發展歷程的7個關鍵時期
⑺ 迄今最小原子存儲單元面世有什麼作用
據物理學家組織網11月23日報道，美國科學家研製出了迄今最小的存儲設備，其橫截面積僅1平方納米，容量約為25兆比特/平方厘米。研究人員表示，最新研究有助於科學家研製出更快、更小、更智能、更節能的晶元，應用於從消費電子到類腦計算機等多個領域。
研究人員稱，最新研究基於他們兩年前的研究成果。當時，他們研製出了那時最纖薄的存儲設備——「atomristor」，其厚度僅為單個原子厚度。但要使存儲設備變得更小，橫截面積也要更小。因此，在最新研究中，他們將存儲器的橫截面積縮小到僅1平方納米。
(7)單原子存儲器研究進展擴展閱讀
美國陸軍研究辦公室資助了這一研究：
美國陸軍研究辦公室資助了這一研究，該辦公室項目經理帕尼·瓦拉納西說：「這項研究獲得的結果為開發國防部感興趣的下一代應用，如超高密度存儲、神經形態計算系統、射頻通信系統等鋪平了道路。」
阿金沃德說：「存儲器領域的『聖杯』是用單個原子控制存儲功能，我們在新研究中實現了這一點。盡管最新研究使用二硫化鉬作為主要納米材料，但我們認為，該發現可能適用於數百種相關的原子厚度的纖薄材料。」
⑻ 迄今最小原子存儲單元面世，在單個原子上怎麼存儲數據
據相關的媒體報道，美國科學家們也指出了，迄今為止最小的儲存設備，它的橫截面積僅有一平方納米容量，大約為25兆比特每平方厘米和目前商用的快閃記憶體設備比較，它的每層的存儲密度提高了100倍，這是一個非常誇張的數據。那麼題主的這個問題，在單個原子上怎麼存儲數據我會通過以下幾點做一下解答。
一、相關的新聞報道。
近期有新聞報道，科學家們創造出了最小的原子存儲單位，而且可以利用單個原子來存儲一定的數據。這種新設備是屬於新興的電子器件，被稱為記憶電阻，它主要是利用電阻的開關來進行存儲數據的，所以說從本質上講，當某種材料暴露在了一定的電壓下的時候，它的電阻是可以切換的變得更強或者變得更弱，那麼這個現象可以用於將數據寫入到設備里，隨後便可以測量它相對的電阻，以讀取存儲的數據。
⑼ 全息存儲器容量的發展史
存儲器設備發展
1.存儲器設備發展之汞延遲線
汞延遲線是基於汞在室溫時是液體，同時又是導體，每比特數據用機械波的波峰（1）和波谷（0）表示。機械波從汞柱的一端開始，一定厚度的熔融態金屬汞通過一振動膜片沿著縱向從一端傳到另一端，這樣就得名「汞延遲線」。在管的另一端，一感測器得到每一比特的信息，並反饋到起點。設想是汞獲取並延遲這些數據，這樣它們便能存儲了。這個過程是機械和電子的奇妙結合。缺點是由於環境條件的限制，這種存儲器方式會受各種環境因素影響而不精確。
1950年，世界上第一台具有存儲程序功能的計算機EDVAC由馮.諾依曼博士領導設計。它的主要特點是採用二進制，使用汞延遲線作存儲器，指令和程序可存入計算機中。
1951年3月，由ENIAC的主要設計者莫克利和埃克特設計的第一台通用自動計算機UNIVAC-I交付使用。它不僅能作科學計算，而且能作數據處理。
2.存儲器設備發展之磁帶
UNIVAC-I第一次採用磁帶機作外存儲器，首先用奇偶校驗方法和雙重運算線路來提高系統的可靠性，並最先進行了自動編程的試驗。
磁帶是所有存儲器設備發展中單位存儲信息成本最低、容量最大、標准化程度最高的常用存儲介質之一。它互換性好、易於保存，近年來，由於採用了具有高糾錯能力的編碼技術和即寫即讀的通道技術，大大提高了磁帶存儲的可靠性和讀寫速度。根據讀寫磁帶的工作原理可分為螺旋掃描技術、線性記錄（數據流）技術、DLT技術以及比較先進的LTO技術。
根據讀寫磁帶的工作原理，磁帶機可以分為六種規格。其中兩種採用螺旋掃描讀寫方式的是面向工作組級的DAT（4mm）磁帶機和面向部門級的8mm磁帶機，另外四種則是選用數據流存儲技術設計的設備，它們分別是採用單磁頭讀寫方式、磁帶寬度為1/4英寸、面向低端應用的Travan和DC系列，以及採用多磁頭讀寫方式、磁帶寬度均為1/2英寸、面向高端應用的DLT和IBM的3480/3490/3590系列等。
磁帶庫是基於磁帶的備份系統，它能夠提供同樣的基本自動備份和數據恢復功能，但同時具有更先進的技術特點。它的存儲容量可達到數百PB，可以實現連續備份、自動搜索磁帶，也可以在驅動管理軟體控制下實現智能恢復、實時監控和統計，整個數據存儲備份過程完全擺脫了人工干涉。
磁帶庫不僅數據存儲量大得多，而且在備份效率和人工佔用方面擁有無可比擬的優勢。在網路系統中，磁帶庫通過SAN（Storage Area Network，存儲區域網路）系統可形成網路存儲系統，為企業存儲提供有力保障，很容易完成遠程數據訪問、數據存儲備份或通過磁帶鏡像技術實現多磁帶庫備份，無疑是數據倉庫、ERP等大型網路應用的良好存儲設備。
3.存儲器設備發展之磁鼓
1953年，隨著存儲器設備發展，第一台磁鼓應用於IBM 701，它是作為內存儲器使用的。磁鼓是利用鋁鼓筒表面塗覆的磁性材料來存儲數據的。鼓筒旋轉速度很高，因此存取速度快。它採用飽和磁記錄，從固定式磁頭發展到浮動式磁頭，從採用磁膠發展到採用電鍍的連續磁介質。這些都為後來的磁碟存儲器打下了基礎。
磁鼓最大的缺點是利用率不高， 一個大圓柱體只有表面一層用於存儲，而磁碟的兩面都利用來存儲，顯然利用率要高得多。 因此，當磁碟出現後，磁鼓就被淘汰了。
4.存儲器設備發展之磁芯
美國物理學家王安1950年提出了利用磁性材料製造存儲器的思想。福雷斯特則將這一思想變成了現實。
為了實現磁芯存儲，福雷斯特需要一種物質，這種物質應該有一個非常明確的磁化閾值。他找到在新澤西生產電視機用鐵氧體變換器的一家公司的德國老陶瓷專家，利用熔化鐵礦和氧化物獲取了特定的磁性質。
對磁化有明確閾值是設計的關鍵。這種電線的網格和芯子織在電線網上，被人稱為芯子存儲，它的有關專利對發展計算機非常關鍵。這個方案可靠並且穩定。磁化相對來說是永久的，所以在系統的電源關閉後，存儲的數據仍然保留著。既然磁場能以電子的速度來閱讀，這使互動式計算有了可能。更進一步，因為是電線網格，存儲陣列的任何部分都能訪問，也就是說，不同的數據可以存儲在電線網的不同位置，並且閱讀所在位置的一束比特就能立即存取。這稱為隨機存取存儲器（RAM），在存儲器設備發展歷程中它是互動式計算的革新概念。福雷斯特把這些專利轉讓給麻省理工學院，學院每年靠這些專利收到1500萬～2000萬美元。
最先獲得這些專利許可證的是IBM，IBM最終獲得了在北美防衛軍事基地安裝「旋風」的商業合同。更重要的是，自20世紀50年代以來，所有大型和中型計算機也採用了這一系統。磁芯存儲從20世紀50年代、60年代，直至70年代初，一直是計算機主存的標准方式。
5.存儲器設備發展之磁碟
世界第一台硬碟存儲器是由IBM公司在1956年發明的，其型號為IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）。這套系統的總容量只有5MB，共使用了50個直徑為24英寸的磁碟。1968年，IBM公司提出「溫徹斯特/Winchester」技術，其要點是將高速旋轉的磁碟、磁頭及其尋道機構等全部密封在一個無塵的封閉體中，形成一個頭盤組合件（HDA），與外界環境隔絕，避免了灰塵的污染，並採用小型化輕浮力的磁頭浮動塊，碟片表面塗潤滑劑，實行接觸起停，這是現代絕大多數硬碟的原型。1979年，IBM發明了薄膜磁頭，進一步減輕了磁頭重量，使更快的存取速度、更高的存儲密度成為可能。20世紀80年代末期，IBM公司又對存儲器設備發展作出一項重大貢獻，發明了MR（Magneto Resistive)磁阻磁頭，這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感，使得碟片的存儲密度比以往提高了數十倍。1991年，IBM生產的3.5英寸硬碟使用了MR磁頭，使硬碟的容量首次達到了1GB，從此，硬碟容量開始進入了GB數量級。IBM還發明了PRML（Partial Response Maximum Likelihood）的信號讀取技術，使信號檢測的靈敏度大幅度提高，從而可以大幅度提高記錄密度。
目前，硬碟的面密度已經達到每平方英寸100Gb以上，是容量、性價比最大的一種存儲設備。因而，在計算機的外存儲設備中，還沒有一種其他的存儲設備能夠在最近幾年中對其統治地位產生挑戰。硬碟不僅用於各種計算機和伺服器中，在磁碟陣列和各種網路存儲系統中，它也是基本的存儲單元。值得注意的是，近年來微硬碟的出現和快速發展為移動存儲提供了一種較為理想的存儲介質。在快閃記憶體晶元難以承擔的大容量移動存儲領域，微硬碟可大顯身手。目前尺寸為1英寸的硬碟，存儲容量已達4GB，10GB容量的1英寸硬碟不久也會面世。微硬碟廣泛應用於數碼相機、MP3設備和各種手持電子類設備。
另一種磁碟存儲設備是軟盤，從早期的8英寸軟盤、5.25英寸軟盤到3.5英寸軟盤，主要為數據交換和小容量備份之用。其中，3.5英寸1.44MB軟盤占據計算機的標准配置地位近20年之久，之後出現過24MB、100MB、200MB的高密度過渡性軟盤和軟碟機產品。然而，由於USB介面的快閃記憶體出現，軟盤作為數據交換和小容量備份的統治地位已經動搖，不久會退出存儲器設備發展歷史舞台。
6. 存儲器設備發展之光碟
光碟主要分為只讀型光碟和讀寫型光碟。只讀型指光碟上的內容是固定的，不能寫入、修改，只能讀取其中的內容。讀寫型則允許人們對光碟內容進行修改，可以抹去原來的內容，寫入新的內容。用於微型計算機的光碟主要有CD-ROM、CD-R/W和DVD-ROM等幾種。
上世紀60年代，荷蘭飛利浦公司的研究人員開始使用激光光束進行記錄和重放信息的研究。1972年，他們的研究獲得了成功，1978年投放市場。最初的產品就是大家所熟知的激光視盤（LD，Laser Vision Disc）系統。
從LD的誕生至計算機用的CD-ROM，經歷了三個階段，即LD-激光視盤、CD-DA激光唱盤、CD-ROM。下面簡單介紹這三個存儲器設備發展階段性的產品特點。
LD-激光視盤，就是通常所說的LCD，直徑較大，為12英寸，兩面都可以記錄信息，但是它記錄的信號是模擬信號。模擬信號的處理機制是指，模擬的電視圖像信號和模擬的聲音信號都要經過FM（Frequency Molation）頻率調制、線性疊加，然後進行限幅放大。限幅後的信號以0.5微米寬的凹坑長短來表示。
CD-DA激光唱盤 LD雖然取得了成功，但由於事先沒有制定統一的標准，使它的開發和製作一開始就陷入昂貴的資金投入中。1982年，由飛利浦公司和索尼公司制定了CD-DA激光唱盤的紅皮書（Red Book）標准。由此，一種新型的激光唱盤誕生了。CD-DA激光唱盤記錄音響的方法與LD系統不同，CD-DA激光唱盤系統首先把模擬的音響信號進行PCM（脈沖編碼調制）數字化處理，再經過EMF（8～14位調制）編碼之後記錄到盤上。數字記錄代替模擬記錄的好處是，對干擾和雜訊不敏感，由於盤本身的缺陷、劃傷或沾污而引起的錯誤可以校正。
CD-DA系統取得成功以後，使飛利浦公司和索尼公司很自然地想到利用CD-DA作為計算機的大容量只讀存儲器。但要把CD-DA作為計算機的存儲器，還必須解決兩個重要問題，即建立適合於計算機讀寫的盤的數據結構，以及CD-DA誤碼率必須從現有的10-9降低到10-12以下，由此就產生了CD-ROM的黃皮書(Yellow Book)標准。這個標準的核心思想是，盤上的數據以數據塊的形式來組織，每塊都要有地址，這樣一來，盤上的數據就能從幾百兆位元組的存儲空間上被迅速找到。為了降低誤碼率，採用增加一種錯誤檢測和錯誤校正的方案。錯誤檢測採用了循環冗餘檢測碼，即所謂CRC，錯誤校正採用里德－索洛蒙(Reed Solomon)碼。黃皮書確立了CD-ROM的物理結構，而為了使其能在計算機上完全兼容，後來又制定了CD-ROM的文件系統標准，即ISO 9660。
在上世紀80年代中期，光碟存儲器設備發展速度非常快，先後推出了WORM光碟、磁光碟（MO）、相變光碟（Phase Change Disk，PCD）等新品種。20世紀90年代，DVD-ROM、CD-R、CD-R/W等開始出現和普及，目前已成為計算機的標准存儲設備。
光碟技術進一步向高密度發展，藍光光碟是不久將推出的下一代高密度光碟。多層多階光碟和全息存儲光碟正在實驗室研究之中，可望在5年之內推向市場。
7.存儲器設備發展之納米存儲
納米是一種長度單位，符號為nm。1納米=1毫微米，約為10個原子的長度。假設一根頭發的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度即約為1納米。與納米存儲有關的主要進展有如下內容。
1998年，美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學制備成功量子磁碟，這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系。一個量子磁碟相當於我們現在的10萬～100萬個磁碟，而能源消耗卻降低了1萬倍。
1988年，法國人首先發現了巨磁電阻效應，到1997年，採用巨磁電阻原理的納米結構器件已在美國問世，它在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭等方面均有廣闊的應用前景。
2002年9月，美國威斯康星州大學的科研小組宣布，他們在室溫條件下通過操縱單個原子，研製出原子級的硅記憶材料，其存儲信息的密度是目前光碟的100萬倍。這是納米存儲材料技術研究的一大進展。該小組發表在《納米技術》雜志上的研究報告稱，新的記憶材料構建在硅材料表面上。研究人員首先使金元素在硅材料表面升華，形成精確的原子軌道；然後再使硅元素升華，使其按上述原子軌道進行排列；最後，藉助於掃瞄隧道顯微鏡的探針，從這些排列整齊的硅原子中間隔抽出硅原子，被抽空的部分代表「0」，餘下的硅原子則代表「1」，這就形成了相當於計算機晶體管功能的原子級記憶材料。整個試驗研究在室溫條件下進行。研究小組負責人赫姆薩爾教授說，在室溫條件下，一次操縱一批原子進行排列並不容易。更為重要的是，記憶材料中硅原子排列線內的間隔是一個原子大小。這保證了記憶材料的原子級水平。赫姆薩爾教授說，新的硅記憶材料與目前硅存儲材料存儲功能相同，而不同之處在於，前者為原子級體積，利用其製造的計算機存儲材料體積更小、密度更大。這可使未來計算機微型化，且存儲信息的功能更為強大。