WEBVTT

00:00:07.248 --> 00:00:10.821
飛行機が地上１ミリの高さを
飛行しながら

00:00:10.821 --> 00:00:14.029
地球を一周25秒で
繰り返し周回し

00:00:14.029 --> 00:00:17.335
地上の草を１本ずつ数えている様子を
想像してみてください

00:00:17.335 --> 00:00:20.551
これを手の平に収まるサイズに
縮小してみましょう

00:00:20.551 --> 00:00:24.305
すると 近年のハードディスクと
同じ程度の大きさになりますが

00:00:24.305 --> 00:00:28.455
これには地域の図書館に含まれる以上の
情報を保存できることでしょう

00:00:28.455 --> 00:00:32.906
では大量の情報は この小さな空間に
どのように保存されているのでしょうか？

00:00:32.906 --> 00:00:37.122
ハードディスクの中心部には
高速に回転するディスクが積み重ねられていて

00:00:37.122 --> 00:00:40.525
各表面の上を記録用の磁気ヘッドが
飛び回っています

00:00:40.525 --> 00:00:46.278
各ディスクには磁化された微視的な金属が
フィルム状にコーティングされており

00:00:46.278 --> 00:00:49.591
しかも 人が見て認識できるように
データは記録されているのではなく

00:00:49.591 --> 00:00:52.768
超微粒子が集まることにより
形成される ―

00:00:52.768 --> 00:00:55.819
磁気パターンとして記録されています

00:00:55.819 --> 00:00:58.169
１ビットとも呼ばれる
個々のグループにおいて

00:00:58.169 --> 00:01:01.121
すべての粒子が
磁化の向きを揃えています

00:01:01.121 --> 00:01:03.596
これには２つの状態があり

00:01:03.596 --> 00:01:06.805
０か１のどちらかに対応しています

NOTE Paragraph

00:01:06.805 --> 00:01:08.668
データのディスクへの書き込みは

00:01:08.668 --> 00:01:12.577
一連のビットを電流に変換し

00:01:12.577 --> 00:01:14.994
電磁石に流すことによって行われます

00:01:14.994 --> 00:01:18.613
電磁石は金属粒子の磁化の向きを変えるに足る
強い磁場を作り出します

00:01:18.613 --> 00:01:21.145
電磁石は金属粒子の磁化の向きを変えるに足る
強い磁場を作り出します

00:01:21.145 --> 00:01:24.102
情報が一旦 ディスクに書き込まれると

00:01:24.102 --> 00:01:28.843
ドライブにある読み取り磁気ヘッドにより
利用可能なデータとして取り出せます

00:01:28.843 --> 00:01:33.468
蓄音機の針が レコードの溝を読み取り
音楽を奏でるのと似ています

00:01:33.468 --> 00:01:37.634
でも 様々な情報を
０と１だけで表現する仕組みは？

00:01:37.634 --> 00:01:40.300
多くの０と１をまとめて使うことで
表現しています

00:01:40.300 --> 00:01:45.246
例えば １文字は１バイト
つまり８ビットで表します

00:01:45.246 --> 00:01:47.879
平均的な写真のサイズは
数メガバイト程度です

00:01:47.879 --> 00:01:50.865
１メガバイトは
800万ビットに相当します

00:01:50.865 --> 00:01:54.779
各ビットはディスクの
物理的なスペースに書き込まれるので

00:01:54.779 --> 00:01:58.833
ディスクの面記録密度を高めること 
つまり １平方インチあたりに

00:01:58.833 --> 00:02:03.572
より多くのビット数を詰め込む方法が
常に追求されています

00:02:03.572 --> 00:02:08.907
最近のハードディスクの面記録密度は
１平方インチ辺り約600ギガビットで

00:02:08.907 --> 00:02:15.524
これは1957年にIBMが製造した
初のハードディスクの３億倍にもなります

00:02:15.524 --> 00:02:17.929
記憶容量のこの様な
目覚ましい向上は

00:02:17.929 --> 00:02:20.732
すべてを小型化することだけではなく

00:02:20.732 --> 00:02:22.914
いくつもの発明が積み重なっています

00:02:22.914 --> 00:02:26.153
薄膜リソグラフィーと呼ばれる技術は

00:02:26.153 --> 00:02:29.847
技術者による 読み書き磁気ヘッドの
小型化を可能にしました

00:02:29.847 --> 00:02:32.767
その小さなサイズにかかわらず
読み取りの精度は

00:02:32.767 --> 00:02:39.090
物質の磁性と量子的特性に関する新発明を
応用することで さらに高まりました

00:02:39.090 --> 00:02:43.384
また数学的アルゴリズムは
ビットの密度をさらに高めました

00:02:43.384 --> 00:02:46.600
これは 磁気干渉による
ノイズを除去し

00:02:46.600 --> 00:02:51.474
一群の読み取り信号から 最もらしい
一連のビット値を決定します

00:02:51.474 --> 00:02:54.465
書き込み磁気ヘッドの下に加熱装置を
置くことで可能になった

00:02:54.465 --> 00:02:57.548
ヘッドの熱膨張制御技術は

00:02:57.548 --> 00:03:02.675
ヘッドがディスクから５ナノメートル未満の
高さで動くことを可能にしました

00:03:02.675 --> 00:03:06.661
これは２本鎖からなる
DNAの幅の程度です

00:03:06.661 --> 00:03:08.417
過去数十年間で

00:03:08.417 --> 00:03:12.564
コンピューターの記憶容量と
処理能力は指数関数的に飛躍を遂げ

00:03:12.564 --> 00:03:15.816
２年ごとに集積密度が
２倍になると予測した ―

00:03:15.816 --> 00:03:23.099
1975年に提唱されたムーアの法則通りに
進歩してきました

00:03:23.099 --> 00:03:25.993
しかし １平方インチあたり
約100ギガビットまでくると

00:03:25.993 --> 00:03:30.185
磁気粒子の微細化
あるいは 集積化において

00:03:30.185 --> 00:03:34.361
超常磁性効果という
新たな問題が発生しました

00:03:34.361 --> 00:03:37.545
磁性粒子の体積が小さすぎると

00:03:37.545 --> 00:03:41.476
熱エネルギーによって磁化の状態が
容易に乱され

00:03:41.476 --> 00:03:44.429
意図せずビットが反転してしまい

00:03:44.429 --> 00:03:46.714
データの損失が起こりうるのです

00:03:46.714 --> 00:03:50.819
科学者たちは 記憶する方向を
ヘッドの移動方向から

00:03:50.819 --> 00:03:55.899
これに垂直な方向に切り替えるという
とても単純な方法でこの限界を克服し

00:03:55.899 --> 00:04:01.225
面記録密度を１平方インチあたり
１テラビットに近づけることができました

00:04:01.225 --> 00:04:04.858
最近は 熱を使った磁気記録によって

00:04:04.858 --> 00:04:07.682
潜在的な限界が
さらに 高められました

00:04:07.682 --> 00:04:11.451
この方法は熱に対して
ずっと安定した記憶媒体を使い

00:04:11.451 --> 00:04:14.889
特定の場所をレーザーで熱し

00:04:14.889 --> 00:04:18.517
磁気抵抗を一時的に下げることで

00:04:18.517 --> 00:04:20.535
データの書き込みを可能にしています

00:04:20.535 --> 00:04:23.557
これらのドライブは現在 
試作の段階にありますが

00:04:23.557 --> 00:04:28.295
科学者たちはすでに
次なる技術を秘かに準備しています

00:04:28.295 --> 00:04:30.291
ビットパターンドメディアでは

00:04:30.291 --> 00:04:35.267
ビットをナノサイズの構造として
分離して配列することで

00:04:35.267 --> 00:04:40.303
１平方インチあたりの面密度を
20テラビットかそれ以上に

00:04:40.303 --> 00:04:41.780
引き上げられる可能性があります

00:04:41.780 --> 00:04:46.247
何世代にもわたる技術者や

00:04:46.247 --> 00:04:48.014
物性物理学者

00:04:48.014 --> 00:04:49.976
そして量子物理学者のおかげで

00:04:49.976 --> 00:04:53.019
見事な能力と精度を有するこの装置が

00:04:53.019 --> 00:04:55.814
手の平の上で
回転していられるのです