Microsoft-onderzoekers hebben een belangrijke barrière geslecht voor gegevensbehoud op de lange termijn: het opslaan van terabytes aan informatie op gewoon glas voor maximaal 10.000 jaar. Deze doorbraak, beschreven in het tijdschrift Nature, gaat verder dan dure, gespecialiseerde materialen, waardoor ultra-archiefgegevensopslag een praktische realiteit wordt.
Van gespecialiseerd silica tot keukenglaswerk
Voor duurzame gegevensopslag waren jarenlang exotische materialen nodig, zoals puur gesmolten silica. De nieuwe methode maakt gebruik van direct verkrijgbaar borosilicaatglas (hetzelfde als in kookgerei en ovendeuren), waardoor de kosten worden verlaagd en de toegankelijkheid wordt vergroot. De verschuiving van nichematerialen naar gewoon glaswerk is cruciaal voor het opschalen van deze technologie.
Het team heeft dit bereikt door hun “Project Silica” -technologie te verfijnen, waarbij laserpulsen worden gebruikt om gegevens op subatomair niveau in het glas te coderen. Ze hebben de mogelijkheid gedemonstreerd om 4,8 terabytes (genoeg voor ongeveer 200 4K-films) op een kleine glasplaat (2 mm x 120 mm) te schrijven met behulp van 301 lagen. Hoewel de schrijfsnelheden (3,13 MB/s) langzamer zijn dan die van huidige harde schijven of SSD’s, overtreft de levensduur van de gegevens deze met ordes van grootte.
De wetenschap achter de stabiliteit
De innovatie ligt in een aantal belangrijke verbeteringen:
- Dubbelbrekend voxelschrijven: Verbeterde laserpulstechnieken maken efficiëntere gegevenscodering mogelijk. Het team optimaliseerde de manier waarop laserpolarisatie zich splitst om meerdere datapunten (voxels) tegelijkertijd te schrijven, waardoor de snelheid toeneemt.
- Faseveranderingsvoxels: Een nieuwe methode codeert gegevens niet door middel van polarisatie, maar door de fase van het glas te veranderen via energie en druk, waardoor schrijven met één puls mogelijk is.
- Verouderingsidentificatie: Wetenschappers kunnen nu op betrouwbare wijze degradatie in opgeslagen gegevens detecteren, waardoor de integriteit op de lange termijn wordt gegarandeerd. Versnelde verouderingstesten bevestigen de claim van een levensduur van 10.000 jaar.
Waarom dit belangrijk is: meer dan back-upschijven
De echte waarde is niet het vervangen van de harde schijf van uw laptop. Dit gaat over archiefopslag : het eeuwenlang bewaren van cruciale gegevens. Het huidige digitale landschap is afhankelijk van fragiele media die binnen tientallen jaren verslechteren. Stel je voor dat overheden, bibliotheken of zelfs individuen documenten voor onbepaalde tijd willen beveiligen.
De potentiële toepassingen zijn enorm: het behoud van cultureel erfgoed (zoals de Global Music Vault in Noorwegen), wetenschappelijke datasets voor de lange termijn of zelfs persoonlijke erfenissen. De technologie concurreert ook met de opkomende DNA-gebaseerde opslag (die 360 TB in een halve mijl genetisch materiaal kan bevatten).
Toekomstige ontwikkelingen
Onderzoekers werken eraan om de schrijfsnelheid verder te versnellen en optimale glascomposities te onderzoeken. De focus blijft liggen op het verfijnen van lasergebaseerde schrijf- en leestechnologieën. Het uiteindelijke doel is niet alleen een lange levensduur, maar ook efficiëntie bij de toegang tot deze ultra-archiefgegevens.
Deze doorbraak positioneert Microsoft als leider op het gebied van gegevensbehoud op de lange termijn en biedt een oplossing waarbij falen geen optie is. De implicaties voor de manier waarop we informatie opslaan en beschermen voor toekomstige generaties zijn diepgaand.
