[发明专利]用于写入和读取存储在聚合物中的数据的改进的系统和方法

说明书

一种新颖的存储和读取数字数据的系统和方法，包括提供具有至少一个存储器单元的纳米孔聚合物存储装置，该存储器单元包括至少两个添加室，每个添加室被布置成当聚合物进入相应的添加室时向聚合物(或DNA)串添加唯一的化学结构(或代码)，该数据包括代码的序列；依次操纵聚合物通过纳米孔进入添加室，以将代码添加到聚合物，从而在聚合物上产生数字数据图案；以及使用伺服控制器准确控制聚合物的比特率。该装置可具有加载室，以通过至少一个微孔将聚合物加载到解块室中或从解块室中移除聚合物。该单元可以是存储系统的一部分，该存储系统存储和检索“原始”数据并允许远程检索和转换。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年9月7日提交的美国临时专利申请序列号62/728,656的权益，并且还要求2019年5月2日提交的美国临时专利申请序列号62/842,373的权益。在法律允许的最大范围内，将上述申请中每个申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及使用纳米孔装置进行信息存储和检索的新颖方法和系统。

背景技术

对存储在物理介质上或物理介质中的数据的需求不断增长，随着存储装置的容量越来越大，存储装置变得越来越小。此外，诸如硬盘驱动器、光学介质和磁带的现有数据存储介质相对不稳定，并且在长时间存储后会损坏。

迫切需要替代方法来长时段(例如，数十年或几个世纪)存储大量数据。

附图说明

通过详细描述和附图，将更加全面地理解本发明，在附图中：

图1是根据本公开的实施例的纳米孔存储器单元的阵列的电路框图。

图2是根据本公开的实施例的具有透明顶部和电极的一组连接的3室单元纳米孔装置的局部透视图。

图3是根据本公开的实施例的具有透明顶部和电极的一组连接的3室单元纳米孔装置的替代实施例的局部透视图。

图4是根据本公开的实施例的读取/写入存储器控制器和纳米孔存储器芯片的框图。

图5是根据本公开的实施例的计算机系统的框图。

图6是示出根据本公开的实施例的示出纳米孔存储系统的框图，该纳米孔存储系统示出读取/写入存储器控制器和用于流体/试剂的仪器。

图7示出根据本公开的实施例的存储串上的比特的三种不同的数据格式列表。

图8示出根据本公开的实施例的针对一行中的每个单元的存储串上的比特的数据格式列表。

图9示出根据本公开的实施例的针对一行中的每个单元的存储串上的比特的替代数据格式列表。

图10示出根据本公开的实施例的用于一行中的存储器单元的存储串上的比特的替代并行数据存储格式列表。

图11示出根据本公开的实施例的4添加室存储器单元和替代的正方形几何顶视图，以及对应的两比特二进制代码或DNA碱基代码。

图12示出根据本公开的实施例的多个(M)存储器单元，每个存储器单元具有N个添加室，该N个添加室被配置为产生具有M个数字的碱基-N字。

图13是根据本公开的实施例的比特率控制逻辑的框图。

图14是根据本公开的实施例的纳米孔聚合物存储系统的组件的顶层框图。

图15是根据本公开的实施例的单元阵列的透视图和单个单元的一半的放大图。

图16示出根据本公开的实施例的图15的图示，其具有布置在阵列下方并且流体连接至单元的解块室的加载室。