5D технологията за съхранение на данни предлага 10 000 пъти по-голяма плътност от Blu-ray

Сподели

Чрез внедряване на авангардни лазери и малко решаване на проблеми, учените от университета в Саутхемптън постигнаха пробив в съхранението на данни, който предлага както невероятна плътност, така и дългосрочни възможности за архивиране. Твърди се, че технологията може да съхранява 500 терабайта на един диск с размер на компактдиск, като създателите си представят, че намира приложение за запазване на всичко – от информация за музеи и библиотеки до данни за ДНК на човек.

Технологията е това, което е известно като петизмерно (5)D оптично съхранение и това е една, която екипът на Университета в Саутхемптън преследва от известно време. Той беше демонстриран за първи път през 2013 г., като учените успешно използваха формата за запис и извличане на текстов файл от 300 kb, въпреки че имаха много по-високи амбиции от това.

Данните се записват с помощта на фемтосекунден лазер, който излъчва невероятно къси, но мощни светлинни импулси, изковавайки малки структури в стъкло, които се измерват на наномащаб. Тези структури съдържат информация за интензитета и поляризацията на лазерния лъч, в допълнение към техните три пространствени измерения, поради което учените го наричат ​​5D съхранение на данни.

През 2015 г. отборът демонстрирано техния напредък чрез използване на технологията за запазване на цифрови копия на основни документи като Всеобщата декларация за правата на човека, Библията на крал Джеймс и Магна Харта. За разлика от типичната памет на твърдия диск, която е уязвима на високи температури, влага, магнитни полета и механични повреди, това „вечно“ 5D съхранение на данни обещава невероятна термична стабилност и практически неограничен живот при стайна температура.

Едно нещо, върху което учените работят, обаче, е способността да се записват данни с достатъчно бързи скорости и с достатъчно висока плътност за приложения в реалния свят. Сега те твърдят, че са постигнали това чрез използване на оптично явление, наречено усилване на близкото поле, което им позволява да създават наноструктурите с няколко слаби светлинни импулса, вместо да пишат директно с фемтосекундния лазер. Това позволява записването на данни с 1 000 000 воксела в секунда, което се равнява на 230 kb данни или повече от 100 страници текст в секунда.

„Този ​​нов подход подобрява скоростта на запис на данни до практическо ниво, така че можем да запишем десетки гигабайта данни за разумно време“, казва Юхао Лей от университета в Саутхемптън в Обединеното кралство. „Силно локализираните, прецизни наноструктури позволяват по-висок капацитет на данни, тъй като повече воксели могат да бъдат записани в единичен обем. Освен това използването на импулсна светлина намалява енергията, необходима за писане.

Учените от университета в Саутхемптън са използвали своята авангардна технология за съхранение на 5D данни, за да спестят около 5 GB информация върху проба от силициев диоксид от един инч

Юхао Лей и Питър Г. Казански, Университет Саутхемптън

Екипът демонстрира тази техника, като записва 5 GB текстови данни върху диск от силициев диоксид с размерите на компактдиск с почти 100% точност на четене, въпреки че изследователите казват, че такъв диск би бил в състояние да побере 500 TB данни, което го прави 10 000 пъти по-плътен от Blu-ray диск. Изследователите си представят, че технологичната находка се използва за запазване на информация от нечия ДНК или за дългосрочно съхранение на данни за национални архиви, музеи и други подобни. Но първо, те ще трябва да разработят по-бързи методи за четене на данните.

„Лица и организации генерират все по-големи набори от данни, създавайки отчаяната нужда от по-ефективни форми за съхранение на данни с висок капацитет, ниска консумация на енергия и дълъг живот“, казва Лей. „Докато облачните системи са предназначени повече за временни данни, ние вярваме, че съхранението на 5D данни в стъкло може да бъде полезно за по-дългосрочно съхранение на данни за национални архиви, музеи, библиотеки или частни организации.

Изследването е публикувано в списанието Оптика.

Източник: Оптика чрез EurekAlert

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели