即使最高密度的硬盘驱动器也要采用大约100万个磁原子来存储一个比特的信息，IBM的Almaden研究中心(位于加州圣何塞)测量了在一个原子上存储一比特的能力，预示着硬盘驱动器将具备超高存储容量。

与此同时，IBM的苏黎世研究实验室已经展示了一种分子开关，它能够取代目前的硅基芯片技术，所制成的处理器是如此之小，以致于在灰尘斑点大小的芯片上就可以集成超级计算机。

IBM宣称，与目前所采用的硬盘技术相比，原子级展示能够存储1,000倍以上的信息。这样的硬盘可以在像iPod大小的设备上存储30,000部完整的电影。

大多数硬盘驱动器架构采用垂直记录，这种架构依赖于外来的新磁场媒体。磁各向异性是对一种媒体类型保持一个比特的能力的度量，它是下一代垂直记录媒体的最重要的参数。

“我们已经能够测量单一磁原子的相同特性，”IBM的Almaden研究中心的扫描遂道显微镜实验室经理Andreas Heinrich表示，“我们能够逐个取出一个原子，测量其磁各向异性，把原子一个挨着另一个排列，观察如何影响第一个原子的磁各向异性，并从中掌握如何开发我们正预测的具有超高数据存储密度的材料的方法。”

通过在分子的中心重新定向两个氢原子(白色)，科学家演示了两个交叉形成的原子的开(左边)和关(右边)。

下一步，IBM的研究人员要在室温下测量不同类型的原子的各向异性，以找到商用硬盘驱动器所需要的稳定、超高密度的材料。“我们下一步将找到一种在特殊表面上由特殊磁分子组合而成的材料，这种材料能够维持其磁方向并能够在各种状态之间切换，因此，我们能够快速地触发它的旋转，—IBM的科学家Cyrus Hirjibehedin说指出，“我们希望能够在未来几年内展示这样一种稳定的媒体材料。”

IBM与此同时宣称，其分子开关能够取代当今的半导体器件，因为它的尺寸小于国际半导体技术路线图所呼吁的尺寸，与此同时，超过了CMOS芯片的理论性能。“自从半导体发明以来，我们依赖于缩小半导体器件尺寸的能力来改进性能，”Heinrich表示，“但是，电子的波长大约为10纳米，因此，你永远不可能把半导体器件缩小到大约只有1埃米的一个原子的大小。”

Heinrich指出，“如果你想在原子级执行计算或数据传输，你就不得不找到一种提到半导体的方法。那正是IBM的苏黎世实验室正在研究的项目，占据领先地位，设计一种用于分子大小的电路的新型构建模块，它能够完全取代硅电路和铜互连。”