Дослідники Microsoft подолали ключовий бар’єр у довгостроковому зберіганні даних: тепер можна зберігати терабайти інформації на звичайному склі протягом 10 000 років. Цей прорив, опублікований у журналі Nature, виходить за рамки дорогих спеціалізованих матеріалів, роблячи ультраархівне зберігання даних практичною реальністю.
Від Спеціалізованої Кремнеземки до Посуду
Протягом багатьох років для надійного зберігання даних були потрібні екзотичні матеріали, такі як чиста плавлена кремнеземка. Новий метод використовує широкодоступне боросилікатне скло – те саме, що й у посуді та дверцятах духовок – знижуючи витрати та підвищуючи доступність. Перехід від нішевих матеріалів до звичайного скла має вирішальне значення для масштабування цієї технології.
Команда покращила свою технологію “Project Silica”, яка використовує лазерні імпульси для кодування даних у склі на субатомному рівні. Вони продемонстрували можливість запису 4,8 терабайт – достатньо приблизно для 200 фільмів у форматі 4K – на невелику скляну пластину (2 мм x 120 мм) з використанням 301 шару. Хоча швидкість запису (3,13 МБ/с) повільніша, ніж у сучасних жорстких дисків або SSD, термін служби даних перевершує їх у багато разів.
Наука, що стоїть за стабільністю
Інновація полягає у кількох ключових досягненнях:
- Бірефракційний воксельний запис: Удосконалені методи лазерного імпульсу забезпечують ефективніше кодування даних. Команда оптимізувала поділ лазерної поляризації для одночасного запису кількох точок даних (вокселів), підвищуючи швидкість.
- Вокселі фазового переходу: Новий метод кодує дані не за допомогою поляризації, а шляхом зміни фази скла за допомогою енергії та тиску, дозволяючи записувати одним імпульсом.
- Ідентифікація старіння: Вчені тепер можуть надійно виявляти деградацію даних, що зберігаються, забезпечуючи довгострокову цілісність. Прискорені випробування на старіння підтверджують заявлений термін служби 10 000 років.
Чому Це Важливо: Більше, Чим Просто Резервні Диски
Справжня цінність не в заміні жорсткого диска ноутбука. Йдеться про архівне зберігання – збереження критично важливих даних протягом століть. Сучасний цифровий ландшафт покладається на тендітні носії, які деградують протягом десятиліть. Уявіть собі уряди, бібліотеки або навіть приватних осіб, які бажають назавжди убезпечити записи.
Потенційні сфери застосування величезні: збереження культурної спадщини (наприклад, Global Music Vault в Норвегії), довгострокові наукові набори даних або навіть особиста спадщина. Ця технологія також конкурує з новими розробками в галузі зберігання на основі ДНК (яка може зберігати 360 ТБ у півмилі генетичного матеріалу).
Майбутні Розробки
Дослідники працюють над подальшим прискоренням швидкості запису та пошуком оптимальних складів скла. Основна увага приділяється вдосконаленню лазерних технологій запису та читання. Кінцева мета – не лише довговічність, а й ефективність доступу до цих ультраархівних даних.
Цей прорив позиціонує Microsoft як лідера у довгостроковому зберіганні даних, пропонуючи рішення, де невдача неприпустима. Наслідки для того, як ми зберігаємо та захищаємо інформацію для майбутніх поколінь, є величезними.
