Небольшая прозрачная пластина, размером с ладонь, способна хранить терабайты информации, а доступ к данным на ней будет возможен даже спустя десять тысяч лет.
Специалисты из Microsoft Research представили инновационную систему хранения данных под названием Silica, которая записывает информацию в обычное стекло. Для этого используются сверхкороткие лазерные вспышки — фемтосекундные импульсы, длительность которых составляет квадриллионные доли секунды. Для сравнения: соотношение десяти фемтосекунд к одной минуте примерно такое же, как одной минуты к возрасту Вселенной.
Обычно свет с длиной волны, генерируемой таким лазером, проходит через стекло, не взаимодействуя с ним. Однако фокусировка сверхкоротких импульсов в определенной точке создает интенсивное электрическое поле, которое изменяет молекулярную структуру стекла. При этом затрагивается лишь крошечный трехмерный объем — менее миллионной доли метра с каждой стороны. Эти точки называются «вокселями», и их можно формировать в точно заданных местах внутри стекла.
Сама концепция трехмерного хранения данных с использованием лазерной записи не является новшеством. Еще в 90-х годах прошлого века специалисты из Гарвардского университета исследовали возможности объемного оптического хранения. В 2014 году ученые из Саутгемптонского университета сообщили о записи данных в кварцевое стекло с «практически неограниченным сроком хранения».
Заслуга команды Microsoft заключается не в научном прорыве, а в создании первой полноценной системы хранения информации на стекле, предназначенной для практического использования. Silica объединяет все важнейшие элементы хранения: кодирование данных, запись, чтение, декодирование и исправление ошибок.
Исследователи испытали два типа вокселей. Первый — это микроскопические пустоты, создаваемые лазерными «микровзрывами» внутри стекла. Они обеспечивают плотность хранения 1,59 гигабита на кубический миллиметр. Второй тип предполагает изменение показателя преломления стекла. Такие воксели записываются быстрее и с меньшими затратами энергии — примерно 65,9 мегабита в секунду, но плотность записи в этом случае ниже, что означает, что пластина вмещает меньше данных.
Эксперименты с ускоренным старением показали, что записанная информация останется доступной более десяти тысяч лет — значительно дольше, чем на магнитных лентах или жестких дисках.
Данная технология является оптимальной для архивного хранения данных, где надежность и долговечность являются более важными критериями, чем скорость доступа.
Фото: hi-tech.mail.ru