Badacze firmy Microsoft pokonali kluczową barierę w zakresie długoterminowego przechowywania danych: obecnie na zwykłym szkle można przechowywać terabajty informacji nawet przez 10 000 lat. To przełomowe osiągnięcie, opublikowane w czasopiśmie Nature, wykracza poza drogie specjalistyczne materiały i sprawia, że ultraarchiwalne przechowywanie danych staje się praktyczną rzeczywistością.
Od specjalistycznej krzemionki po wyroby
Przez wiele lat bezpieczne przechowywanie danych wymagało egzotycznych materiałów, takich jak czysta topiona krzemionka. W nowej metodzie wykorzystuje się powszechnie dostępne szkło borokrzemianowe – to samo, które jest stosowane w naczyniach kuchennych i drzwiczkach piekarników – co pozwala obniżyć koszty i zwiększyć dostępność. Przejście z materiałów niszowych na konwencjonalne szkło ma kluczowe znaczenie dla skalowania tej technologii.
Zespół udoskonalił technologię „Project Silica”, która wykorzystuje impulsy laserowe do kodowania danych w szkle na poziomie subatomowym. Wykazali możliwość nagrania 4,8 terabajta – wystarczającego na około 200 filmów 4K – na małej szklanej płycie (2 mm x 120 mm) przy użyciu 301 warstw. Chociaż prędkość zapisu (3,13 MB/s) jest mniejsza niż w przypadku nowoczesnych dysków twardych lub dysków SSD, żywotność danych jest wielokrotnie większa.
Nauka o stabilności
Innowacja polega na kilku kluczowych osiągnięciach:
- Birefrakcyjny zapis wokseli: Zaawansowane techniki impulsów laserowych zapewniają wydajniejsze kodowanie danych. Zespół zoptymalizował separację polaryzacji lasera, aby jednocześnie rejestrować wiele punktów danych (wokseli), zwiększając prędkość.
- Woksele ze zmianą fazy: Nowa metoda koduje dane nie poprzez polaryzację, ale poprzez zmianę fazy szkła pod wpływem energii i ciśnienia, umożliwiając zapis w jednym impulsie.
- Identyfikacja starzenia: Naukowcy mogą teraz niezawodnie wykrywać degradację przechowywanych danych, zapewniając długoterminową integralność. Testy przyspieszonego starzenia potwierdzają deklarowaną żywotność wynoszącą 10 000 lat.
Dlaczego to ma znaczenie: więcej niż tylko dyski z kopiami zapasowymi
Prawdziwą wartością nie jest wymiana dysku twardego laptopa. Mówimy o przechowywaniu archiwalnym — przechowywaniu najważniejszych danych przez stulecia. Dzisiejszy krajobraz cyfrowy opiera się na delikatnych nośnikach, które ulegają degradacji przez dziesięciolecia. Wyobraź sobie rządy, biblioteki, a nawet osoby fizyczne, które chcą na zawsze zabezpieczyć dokumentację.
Potencjalne zastosowania są ogromne: ochrona dziedzictwa kulturowego (np. Global Music Vault w Norwegii), długoterminowe zbiory danych naukowych, a nawet dziedzictwo osobiste. Technologia ta konkuruje także z nowymi osiągnięciami w zakresie przechowywania danych w oparciu o DNA (które może przechowywać 360 TB na pół mili materiału genetycznego).
Przyszły rozwój
Naukowcy pracują nad dalszym przyspieszeniem prędkości zapisu i znalezieniem optymalnego składu szkła. Główny nacisk położony jest na udoskonalanie technologii laserowego pisania i czytania. Ostatecznym celem jest nie tylko długowieczność, ale także efektywność dostępu do tych ultraarchiwalnych danych.
Ten przełom pozycjonuje firmę Microsoft jako lidera w zakresie długoterminowego przechowywania danych, oferując rozwiązanie, w którym awaria nie wchodzi w grę. Konsekwencje dla sposobu, w jaki przechowujemy i chronimy informacje dla przyszłych pokoleń, są ogromne.
