Революционное хранение данных в формате 5D может сберегать 360 Тб данных на протяжении миллиардов лет

Ученые из Университета Саутгемптона разработали инновационную технологию для хранения цифровых файлов в пяти измерениях. Известная как 5D Optical Memory технология способна надежно и безопасно хранить рекордные 360 терабайт данных на протяжении миллиардов лет, по сути, навсегда сохраняя коллективные знания человечества.

Для справки, стандартные коммерческие флэшки обычно могут хранить от нескольких десятков до нескольких сотен гигабайт данных в течение ряда лет. Существуют также более сложные технологии, такие как M-DISC, предназначенные служить до 1000 лет. Однако ученые предсказывают, что с 5D Optical Memory 360 терабайт данных могут храниться на протяжении 13,8 млрд лет даже при температуре 190 °C. Кроме того, метод предлагает термическую стабильность до 1000 °С.

Учитывая эти беспрецедентные возможности, такой носитель данных прозвали «кристаллом памяти Супермена», после того как подобные артефакты появились в фильмах о Супермене. Самое главное, что 5D-хранение данных вскоре может стать бесценным активом для учреждений с обширными историческими архивами, в том числе для национальных библиотек, музеев или государственных реестров.

Процесс 5D-хранения данных, разработанный научно-исследовательским центром оптоэлектронных компонентов в Саутгемптоне (ORC), заключается в изменении оптических свойств плавленого кварца на наноуровне. Это достигается путем создания 3D-нанорешеток посредствам фемтосекундной лазерной записи.

Проще говоря, фемтосекунда – одна квадриллионная доля секунды, а нанорешетка представляет собой трехмерную гравировку записанной информации наноразмеров. В некотором смысле, нанорешетки «3D-напечатаны» посредством чрезвычайно коротких и быстрых импульсов лазерного света на металлической или стеклянной поверхности. Каждая нанорешетка пишется в три слоя из наноструктурированных точек, разделенных всего пятью микрометрами, и каждая точка может хранить один бит информации.

Нанорешётки появились еще в 1999 году, когда профессор Питер Казанский, также из Университета Саутгемптона, изобрел этот процесс. Техника была усовершенствована в 2011 году, когда исследователи доказали, что хранить до 50 Гб данных внутри крошечных стеклянных осколков возможно.

Тем не менее, для того чтобы вывести метод 3D-цифрового хранения на следующий уровень, ученым необходимо было добавить два дополнительных измерения к первоначальным трем: размер и ориентацию. Для создания самоорганизующихся наноструктур, а не отдельных точек, они использовали фемтосекундный лазер.

 

Идея заключается в том, что эти самоорганизующиеся наноструктуры изменяют путь, по которому свет проходит через стекло, меняя поляризацию света, которая затем может быть считана с помощью комбинации оптического микроскопа и поляризатора. Изменение размера и ориентации наноструктуры позволяет каждой точке хранить три бита информации вместо одного. Эта дополнительная емкость означает, что исследователям удалось добиться расширения памяти до 360 Тб данных с беспрецедентной термической стабильностью до 1000 °С и практически неограниченным сроком службы при хранении при комнатной температуре.

«Захватывает сама мысль о том, что мы создали технологию для сохранения документов и информации для будущих поколений, – отметил профессор Питер Казанский. – Эта технология может обеспечить последнее свидетельство о нашей цивилизации: все, что мы узнали, не будет забыто».

 

По материалам: 3ders.org
Переведено: smileexpo.ru