據(jù)報道，通過部署尖端激光并破解難題，南安普頓大學(xué)(University of Southampton)的科學(xué)家們實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域的突破，將能提供令人難以置信的存儲密度和長期歸檔能力。

據(jù)稱，這項技術(shù)可以在一張CD大小的光盤上存儲500TB的數(shù)據(jù)，發(fā)明者設(shè)想它可以用于保存從博物館和圖書館的信息到個人DNA數(shù)據(jù)的一切信息。這項研究成果已發(fā)表在了《光學(xué)設(shè)計》(Optica)雜志上。

這項技術(shù)就是所謂的五維(5D)光學(xué)存儲，是南安普頓大學(xué)的研究小組一直在研究推進的一項技術(shù)。早在2013年，科學(xué)家們就成功地使用這種格式來記錄和檢索一個300 kb的文本文件，盡管他們的雄心遠(yuǎn)不止于此。

據(jù)了解，這些數(shù)據(jù)是用飛秒激光記錄的，它會發(fā)射極短但強大的光脈沖，在玻璃中鍛造出納米級尺度的微小結(jié)構(gòu)。除了包含了三維空間維度外，這些結(jié)構(gòu)還包含有關(guān)激光束強度和偏振的信息，這就是科學(xué)家將其稱為5D數(shù)據(jù)存儲的原因。

2015年，該團隊利用該技術(shù)保存了《世界人權(quán)宣言》、《國王詹姆斯圣經(jīng)》和《大憲章》等重要文件的電子副本，展示了他們的進展。與典型的硬盤存儲器容易受到高溫、潮濕、磁場和機械故障的影響不同，這種“永恒的”5D數(shù)據(jù)存儲保證了難以置信的熱穩(wěn)定性和在室溫下幾乎無限的使用壽命。

然而，科學(xué)家們還一直在努力解決一個關(guān)鍵瓶頸，即能夠以足夠快的速度和足夠高的密度為現(xiàn)實世界的應(yīng)用寫入數(shù)據(jù)。

他們現(xiàn)在聲稱已經(jīng)通過使用一種叫做近場增強的光學(xué)現(xiàn)象實現(xiàn)了這一目標(biāo)，這使得他們能夠用幾個微弱的光脈沖來創(chuàng)造納米結(jié)構(gòu)，而不是直接用飛秒激光寫入。這允許以每秒1,000,000體素的速度寫入數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于每秒230KB的數(shù)據(jù)或超過100頁的文本。

來自英國南安普頓大學(xué)的研究人員表示：“這種新方法將數(shù)據(jù)寫入速度提高到了實際水平，因此，我們可以在合理的時間內(nèi)寫入數(shù)萬兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。高度本地化、精確的納米結(jié)構(gòu)能夠提供更高的數(shù)據(jù)容量，因為在單位體積中可以寫入更多的體素。此外，使用脈沖光還可以減少寫入所需的能量。”

該研究團隊還實際展示了這項技術(shù)，他們將5GB的文本數(shù)據(jù)寫入到CD大小的石英玻璃光盤上，讀出精度幾乎為100%。研究人員表示，這樣的光盤將能夠容納500TB的數(shù)據(jù)，使其密度達到藍(lán)光光盤的1萬倍。

研究人員還設(shè)想，這項技術(shù)發(fā)現(xiàn)將用于保存某人DNA中的信息，或者用于國家檔案館、博物館等機構(gòu)的長期數(shù)據(jù)存儲。但首先，他們需要開發(fā)更快的讀取數(shù)據(jù)的方法。

研究人員說，“個人和組織正在生成越來越大的數(shù)據(jù)集，這就迫切需要更高效的高容量、低能耗和長壽命的數(shù)據(jù)存儲形式。雖然我們現(xiàn)在有很多基于云的系統(tǒng)，但它們更多地是為臨時數(shù)據(jù)設(shè)計的。我們相信，玻璃中的5D數(shù)據(jù)存儲，對于國家檔案館、博物館、圖書館或私人組織的長期數(shù)據(jù)存儲來說，更為重要和適用。”

關(guān)鍵詞： 存儲 技術(shù) 數(shù)據(jù)