英國(guó)南安普頓大學(xué)科學(xué)家近日開發(fā)出一種新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，利用玻璃中的微型納米結(jié)構(gòu)來(lái)編碼信息。基于這一技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)尺寸光碟能保存約360TB的數(shù)據(jù)，而在溫度高達(dá)190攝氏度的環(huán)境中可維持長(zhǎng)達(dá)138億年。這一時(shí)間與宇宙的歷史相仿，達(dá)到地球年齡的3倍。
這一技術(shù)被稱作“五維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”，最初發(fā)表在2013年的一篇論文中。自那時(shí)以來(lái)，科學(xué)家仍在繼續(xù)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。目前，科學(xué)家計(jì)劃進(jìn)一步推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，甚至實(shí)現(xiàn)商用。
為了展示這一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，南安普頓大學(xué)團(tuán)隊(duì)將英皇欽定本圣經(jīng)、牛頓的《光學(xué)》一書(光學(xué)和透鏡理論的基礎(chǔ))，以及聯(lián)合國(guó)《世界人權(quán)宣言》用這一技術(shù)進(jìn)行了記錄。研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人皮特·卡贊斯基教授將在舊金山的光學(xué)工程學(xué)會(huì)會(huì)議上發(fā)表關(guān)于這一技術(shù)的最新論文。
對(duì)于這種光碟存儲(chǔ)信息的方式，可以將其與普通CD進(jìn)行對(duì)比。CD光盤上有凹凸不平的線條，可以被激光讀取。當(dāng)激光探測(cè)到凸起時(shí)，那么就代表數(shù)據(jù)“1”，而如果沒(méi)有凸起，那么就代表數(shù)據(jù)“0”。這是一種二維的數(shù)據(jù)表達(dá)方式。基于這種方式，CD可以保存各種信息，無(wú)論是音樂(lè)、圖書、照片、視頻，還是軟件。然而，由于這些微小凸起位于CD表面，因此很脆弱。物理磨損，以及暴露在有氧、高溫、高濕的環(huán)境下都會(huì)給數(shù)據(jù)造成破壞。
五維光碟能使用位于碟片內(nèi)的微型物理結(jié)構(gòu)，即“納米格柵”保存信息，而通過(guò)讀取折射的激光可以表達(dá)5種數(shù)據(jù)狀態(tài)。這也是這種技術(shù)名稱的來(lái)源。利用激光技術(shù)，設(shè)備可以知道納米格柵的方向、激光折射的強(qiáng)度，以及用X、Y、Z軸表示的空間位置。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)光碟，五維光碟的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度更大;藍(lán)光光碟可以保存128GB的數(shù)據(jù)，而五維光碟存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量可以達(dá)到藍(lán)光的近3000倍，即360TB。
由于玻璃是一種堅(jiān)固的材料，只有很高的溫度才能導(dǎo)致玻璃融化或變形，而玻璃又有著良好的化學(xué)穩(wěn)定性，因此這種五維光碟能確保數(shù)據(jù)在非常長(zhǎng)的時(shí)間里不會(huì)丟失。研究人員表示，五維光碟可以耐1000攝氏度的高溫。
對(duì)圖書館和博物館來(lái)說(shuō)，五維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)很有潛力。而科學(xué)家認(rèn)為，這一技術(shù)也可以在不久的未來(lái)得到商用。盡管在這種光碟中記錄信息還需要用到成本高昂的實(shí)驗(yàn)室激光設(shè)備，但光碟數(shù)據(jù)的讀取并不困難。南安普頓大學(xué)的團(tuán)隊(duì)表示，類似DVD播放器的光碟讀取設(shè)備將在幾十年內(nèi)面市。
不過(guò)，新的存儲(chǔ)介質(zhì)在發(fā)展過(guò)程中常常會(huì)受到用戶習(xí)慣的阻力。目前也有其他一些新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)正在研究中。例如，日立正在開發(fā)自主的基于玻璃的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。2014年，研究人員模擬了“液態(tài)硬盤”，使用溶液中懸浮的納米粒子記錄數(shù)據(jù)。但如果能使玻璃光碟的數(shù)據(jù)保存時(shí)間超過(guò)地球的歷史，那么仍將極具吸引力。
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