Благодаря переходу от красных лазеров к синим с более тонким лучом, емкость DVD-дисков увеличилась с 4,7 ГБ до 25 ГБ, что позволило Blu-ray дискам хранить фильмы, закодированные в HD-разрешении и выше. На прошлой неделе исследователи из Университета Саутгемптона в Великобритании рассказали о следующем большом прорыве в емкости дисков, который потенциально позволит им вмещать до 500 ТБ.
Когда речь идет о долгосрочном хранении цифровых файлов, к которым не требуется быстрый доступ, гигантские жесткие диски на самом деле не являются самым популярным решением. Гораздо дешевле полагаться на носитель информации, который существует с 70-х годов: магнитную ленту. Картридж с лентой емкостью 12 ТБ обойдется вам примерно в 100 долларов, но в качестве компромисса можно отметить, что загрузка файлов занимает немного больше времени, а базовое устройство для чтения ленточных накопителей стоит около $6000. Что если бы емкость ленточных картриджей можно было перенести на диски, которые стоят значительно дешевле? В настоящее время вы можете приобрести чистый диск Blu-ray примерно за 100-120 рублей.
С 2012 года исследователи из Университета Саутгемптона работают с фемтосекундными лазерами для увеличения плотности оптических носителей информации. Лазер производит мощные, но очень короткие импульсы света, которые впечатывают данные в 3D-структуру стекла на наноуровне. Первый прорыв, показавший, что эта техника может работать, позволил втиснуть 40 МБ данных на квадратный дюйм пространства, но в 2015 году исследователи сообщили, что продвинули технологию для хранения 360 ТБ данных на крошечном диске, который был невероятно стабильным и устойчивым – настолько, что смог пережить 13,8 миллиарда лет при температуре до 350 градусов по Фаренгейту. Единственная проблема заключалась в том, что технология записи данных была очень медленной, настолько, что это было непрактично для хранения данных в повседневных условиях.
Это привело нас к 2021 году, и к новому прорыву, который исследователи называют 5D-хранением данных из-за множества слоев, из которых состоят структуры дисков. В статье, недавно опубликованной в журнале Optical Journal, исследователи подробно описывают, как вместо использования фемтосекундного лазера для записи непосредственно на стекло, производимый им свет используется для создания «оптического явления, известного как усиление ближнего поля», которое позволяет записывать данные с помощью более слабых световых импульсов. Таким образом, для записи и хранения данных требуется не только меньше энергии, но и более высокая скорость: около 230 КБ данных каждую секунду. Это не сравнится со скоростью флэш-памяти и других систем хранения данных, но данные, хранящиеся таким образом, будут в безопасности столько, сколько потребуется человечеству.
Используя усовершенствованные методы, исследователи смогли сохранить 5 Гб текстовых данных на диске из кварцевого стекла, размер которого примерно соответствует размеру DVD, со 100% точностью при последующем извлечении этих данных. При используемой плотности диск потенциально может вместить до 500 ТБ информации, но при этом необходимо проявить исключительное терпение, поскольку для записи такого объема данных потребуется около 60 дней.
Таким образом, 5D-данные ещё не готовы к использованию, но они уже продемонстрировали потрясающий потенциал и менее чем за десять лет превратились почти в практическое решение. Возможно, через миллиарды лет наши потомки смогут оценить замечательные мемы, которые появятся в Интернете в 2021 году.
Ещё по теме: