“五维”玻璃光盘可以存储多达138亿年的数据

照片褪色,书籍腐烂,甚至硬盘最终腐烂。从长远来看,保护人类的集体文化不是一场马拉松,而是一场接力——一代又一代人将信息从一种慢慢失效的存储介质传递到另一种介质。然而,这可能会改变。英国南安普顿大学的科学家们发明了一种新的数据格式,这种格式将信息编码到玻璃中的微小纳米结构中。一个标准尺寸的光盘可以存储大约360兆字节的数据,即使在190摄氏度的温度下,估计寿命也高达138亿年°C。它和宇宙一样古老,...

照片褪色,书籍腐烂,甚至硬盘最终腐烂。从长远来看,保护人类的集体文化不是一场马拉松,而是一场接力——一代又一代人将信息从一种慢慢失效的存储介质传递到另一种介质。然而,这可能会改变。英国南安普顿大学的科学家们发明了一种新的数据格式,这种格式将信息编码到玻璃中的微小纳米结构中。一个标准尺寸的光盘可以存储大约360兆字节的数据,即使在190摄氏度的温度下,估计寿命也高达138亿年°C。它和宇宙一样古老,是地球年龄的三倍多。

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“我们可以编码任何东西。把文件给我们。”

这种方法被称为五维数据存储,并在2013年的一篇论文中首次演示。从那时起,支持这项技术的科学家们说,他们或多或少地完善了自己的技术,现在正期待着将这项技术向前推进,甚至可能将其商业化。”“我们可以编码任何东西,”参与这项研究的研究生aabidpatel告诉《边缘报》我们不局限于任何东西——只要把文件给我们,我们就可以把它(打印到光盘上)。”

为了展示这种格式的优点,南安普顿大学的研究小组已经**了《国王詹姆斯圣经》、艾萨克牛顿的《光学》(光与透镜研究的基础文本)和本月初提交联合国的《世界人权宣言》的副本。研究小组的首席研究员彼得卡赞斯基教授将于明天在旧金山举行的光学工程学会会议上发表一篇关于这种格式的新论文。

“五维”玻璃光盘可以存储多达138亿年的数据 <**all> The one-inch discs used to encode new texts in 5D and a diagram illustrating the micron-sized dots (not to scale) which the nanogratings are stored in. (Image credit: University of Southampton) </**all>

要理解为什么这些光盘能在这么长的时间内存储这么多信息,最好将它们与普通光盘进行比较。用激光照射一条有凸起的细线,从普通CD上读取数据。每当激光碰到一个肿块。它被反射回来并记录为1;只要没有隆起,就会记录为0。这些仅仅是信息的两个“维度”——开或关——但从它们来看,CD可以存储任何东西:音乐、书籍、图像、视频或软件。但由于这条凹凸不平的线存储在CD的表面,因此很容易受到攻击。它可以被物理刮痕和擦伤,或者暴露在氧气、热量和湿度下腐蚀。

相比之下,5D光盘使用被称为“纳米光栅”的微小物理结构在其内部存储信息。很像CD中的那些凹凸不平的线条,这些线条改变了光的反射方式,但反射的光不是在两个“维度”中这样做,而是编码五个,因此得名。可以读取光的变化以获得有关纳米光栅的方向、其折射光的强度以及其在x、y和z轴上的空间位置的信息。这些额外的尺寸是5D光盘与普通光盘相比能够如此密集地存储数据的原因。一张蓝光光盘可以存储高达128GBs的数据(与最大的iPhone相同),而同样大小的5D光盘可以存储近3000倍的数据:360兆字节的信息。

因为玻璃是一种坚硬的材料,需要大量的热量来熔化或扭曲它,而且它的化学性质也很稳定,所以这些圆盘可能会持续很长时间(想想那些用玻璃烧杯盛装反应性物质而不发生任何不好的事情的科学实验吧。)这使得5D光盘在1000度以下是安全的°C、 研究人员说。

5D数据存储显然有潜力成为博物馆和美术馆的档案格式,但参与其中的科学家相信,在不远的将来,5D数据存储也可以商业化。尽管**光盘所需的昂贵激光器不会很快走出实验室,但光盘可以相对容易地读取,来自南安普顿的研究小组建议,几十年后可能会开发出相当于5D信息DVD播放器的产品。”“这个概念和它的发展已经准备好了,”帕特尔说这是一个开发技术的问题,这样我们就可以随时将其用于商业用途。”

不过,考虑到在引入任**的存储介质时必须克服的惯性,这似乎是雄心勃勃的。还有一些竞争对手的技术正在开发和理论化。日立正在研发自己的玻璃基数据存储形式,2014年,研究人员模拟了一种“液体硬盘”,它将使用悬浮在溶液中的纳米颗粒来存储数据。至少将数据存储在比地球寿命长的玻璃光盘中,相比之下,这听起来几乎是正常的。

“谁知道几千年后会发生什么,没人能预测,”帕特尔说但我们能保证的是,我们有能力将人类的文化、语言和本质储存在一块简单的玻璃里。为了未来的文明——或者其他任何东西。”

  • 发表于 2021-05-03 11:32
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  • 分类:互联网

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