Революционная технология позволяет сохранять 360 терабайт данных на миллиарды лет (+ видео)

Иными словами, представьте стандартные коммерческие флешки, которые позволяют сохранить от нескольких десятков до нескольких сотен гигабайт данных максимум на несколько лет. Даже технологии оптической записи, такие как M-DISC, позволяют хранить информацию всего тысячу лет. С другой стороны, 5D Optical Memory, согласно предсказаниям ученых, позволит сохранить 360 терабайт информации на 13,8 миллиардов лет. Кроме того, при использовании этого метода гарантируется термальная стабильность при температуре до 1000 градусов.

Учитывая эти беспрецедентные характеристики, новую разработку назвали «кристаллом памяти Супермена», по аналогии с фильмами. Еще важнее, что инновация вскоре может стать бесценным инструментом для организаций с обширными историческими архивами, среди которых национальные библиотеки, музеи и государственные регистрационные органы.

Процесс сохранения данных по технологии 5D Optical Memory, разработанный в Исследовательском центре ортоэлектроники Саутхемптонского университета, заключается в изменении оптических свойств кварца на наноуровне. Этого удается достичь с помощью 3D-нанорешеток и фемтосекундной лазерной записи.

Проще говоря, фемтосекунда – это квадрилионная доля секунды, а нанорешетка – это трехмерные «засечки» на записанной информации. В определенном смысле, эти нанорешетки изготавливаются с помощью 3D-печати, то есть за счет чрезвычайно коротких и быстрых вспышек лазера на металлической или стеклянной поверхности. Каждая нанорешетка записывается на трех слоях наноструктурированных точек, расстояние между которыми составляет всего 5 микрометров – при этом, каждая точка содержит один бит информации.

Технология нанорешеток известна с 1999 года – этот процесс был разработан профессоров Питером Казански, также из Саутхемптонского университета. Метод был усовершенствован в 2011 году, когда исследователям удалось сохранить до 50 гигабайт информации в небольших фрагментах стекла.

Тем не менее, для дальнейшего развития этого метода ученые добавили два дополнительных измерения к уже существующим трем — размер и ориентацию. Для этого они использовали фемтосекундный лазер, который позволяет создавать самособирающиеся наноконструкции вместо отдельных точек.

Идея заключается в том, что самособирающиеся наноконструкции изменяют траекторию прохождения света через стекло, влияя, тем самым, на поляризацию луча, который затем можно считать с помощью сочетания оптического микроскопа и поляризатора. Изменяя размер и ориентацию наноконструкций, можно добиться того, что в каждой точке сохраняется три бита информации, а не один. Благодаря этому усовершенствованию ученым удалось сохранить 360 терабайт данных с беспрецедентной термальной стабильностью и почти неограниченным сроком годности при комнатной температуре.

«Просто потрясающе, что нам удалось создать технологию для сохранения документов и информации в космосе для будущих поколений, – комментирует профессор Питер Казански. – Эта технология может стать важнейшим достижением нашей цивилизации: ничто из того, что мы выучили, не будет забыто».

Инновационный метод сохранения данных был впервые успешно продемонстрирован в 2013 году, когда цифровой текстовый файл был записан в пяти измерениях. Спустя всего три года в новом формате сохранили такие важные документы, как Декларация ООН о правах человека, Великая хартию вольностей и Библия короля Якова – эти копии вполне могут пережить само человечество.