| Riferimento | Bit (bit) | Yottaottetti (Yo) |
|---|---|---|
| A plain text message (160 characters) | 1280 bit | 1.6 × 10-22 Yo |
| A three-minute MP3 | 24000000 bit | 3 × 10-18 Yo |
| A smartphone photo | 32000000 bit | 4 × 10-18 Yo |
| A high-definition film | 3.2 × 1010 bit | 4 × 10-15 Yo |
| A dual-layer Blu-ray disc | 4 × 1011 bit | 5 × 10-14 Yo |
Il bit è l’unità fondamentale d’informazione. Il suo simbolo è bit, e il suo nome è una contrazione dell’inglese binary digit, cifra binaria, coniata dallo statistico John Tukey e portata a stampa da Claude Shannon nel suo scritto del 1948 Una teoria matematica della comunicazione, l’opera che fondò la teoria dell’informazione.
Un bit è la quantità d’informazione che porta una sola scelta fra due possibilità ugualmente probabili. Una moneta che cade testa o croce, un interruttore aperto o chiuso, una tensione alta o bassa: ciascuna di queste cose decide un bit. Quella definizione è ciò che fa del bit un’unità e non una mera convenzione di scrittura. Misura quanta incertezza una risposta toglie, e lo fa indipendentemente da ciò di cui trattava la domanda.
L’intuizione di Shannon fu che ciò si poteva contare. Un messaggio tratto da un alfabeto di trentadue simboli ugualmente probabili porta cinque bit per simbolo, perché trentadue è due alla quinta. Se i simboli non sono ugualmente probabili — come non lo sono le lettere di una lingua — la media cala, e quel divario fra il conteggio ingenuo e la media vera è esattamente ciò che la compressione sfrutta. Un file ben compresso è quello da cui i bit ridondanti sono stati tolti.
Nell’apparecchiatura il bit è uno stato fisico: una carica intrappolata su una porta flottante nella memoria flash, il verso di magnetizzazione di un dominio sul piatto di un disco rigido, una fossetta o un piano su un disco ottico, un impulso di luce presente o assente in una fibra. Tutti codificano la stessa grandezza astratta, ed è per questo che i dati passano dall’uno all’altro senza perdita.
Nell’archiviazione i bit non si contano quasi mai a uno a uno. Si raggruppano in ottetti di otto, e la capienza si dà in ottetti o nei loro multipli. La trasmissione è altra cosa: le velocità di rete e d’interfaccia si danno in bit al secondo, sicché un collegamento annunciato a 100 megabit al secondo consegna circa 12,5 megaottetti al secondo. Confondere le due è l’errore aritmetico più diffuso dell’intero campo.
Dove bit singoli si contano davvero è nelle specifiche di finezza e di estensione. Un canale di colore a 8 bit tiene 256 livelli; uno a 10 bit ne tiene 1024. Il suono a 16 bit per campione ha circa 96 decibel di dinamica, e a 24 bit circa 144. Un indirizzo a 64 bit può nominare circa 18 trilioni di posti. In ogni caso, ogni bit aggiunto raddoppia ciò che si può distinguere.
Un bit equivale a 0,125 ottetti, a 0,001 kilobit o a circa 0,0009766 kibibit.
Lo yottaottetto è un’unità d’informazione digitale pari a mille zettaottetti, ossia un uno seguito da ventiquattro zeri in ottetti. Il suo simbolo è Yo. Nulla di ciò che esiste si misura in yottaottetti; l’unità descrive una quantità di dati che il mondo non ha ancora prodotto.
Il totale dei dati conservati dall’umanità si stima oggi in qualche centinaio di zettaottetti, sicché il mondo ha percorso solo una piccola frazione del cammino verso il suo primo yottaottetto. Ai ritmi di crescita degli ultimi due decenni quella soglia verrebbe varcata negli anni Quaranta di questo secolo, benché ogni previsione di lungo periodo in questo campo abbia sbagliato in entrambi i sensi.
Gli ostacoli materiali sono duri. Alle densità d’archiviazione dei dischi rigidi attuali, uno yottaottetto richiederebbe qualcosa come cento miliardi di unità. Fabbricarle al ritmo presente prenderebbe secoli, alimentarle richiederebbe la produzione elettrica di molti paesi, e ospitarle esigerebbe un programma di costruzione senza precedenti. Il numero non è assurdo, ma sta assai oltre la base industriale odierna.
La ricerca sull’archiviazione a densità maggiore esiste in parte per via di questo tetto. L’archiviazione di dati nel DNA, che codifica l’informazione in sequenze genetiche di sintesi, offre densità milioni di volte superiori ai supporti magnetici, e uno yottaottetto di DNA starebbe in una stanza anziché su un continente. Leggerlo e scriverlo resta lento e costoso, ma l’argomento della densità è ciò che tiene finanziato il campo.
Lo yottaottetto compare anche in affermazioni che si rivelano esagerate. Notizie secondo cui servizi d’informazione costruivano impianti alla scala dello yottaottetto circolarono ampiamente negli anni Dieci del Duemila e non erano sorrette né dal cantiere, né dall’alimentazione elettrica, né dal mercato dell’archiviazione. Ogni affermazione su uno yottaottetto di qualsiasi cosa può essere confrontata con la fabbricazione mondiale totale, il che è una disciplina utile.
Fra il 1991 e il 2022 il prefisso yotta fu la cima della scala metrica, ed è per questo che fu l’unità naturale delle affermazioni congetturali. L’aggiunta di ronna e quetta nel 2022 diede al sistema tre ordini decimali in più al di sopra, ed è rivelatore che ciò sia stato fatto in parte perché le quantità di dati si avvicinavano al vecchio tetto.
Uno yottaottetto equivale a 1000 zettaottetti, a 1 000 000 000 000 000 di gigaottetti, a 8 yottabit o a circa 0,8272 yobiottetti.