Команда британских исследователей придумала технику лазерной записи, которая может хранить огромные объемы данных в стекле. Так называемое пятимерное (5D) хранилище данных использует наноструктуры размером с молекулу, созданные в кварцевом стекле, для хранения информации и в 10 000 раз плотнее, чем диск Blu-Ray.
«Отдельные лица и организации создают все более крупные наборы данных, создавая острую потребность в более эффективных формах хранения данных с высокой емкостью, низким энергопотреблением и длительным сроком службы», - говорит д-р Юхао Лей, исследователь из Саутгемптонского университета, Великобритания, и ведущий автор статьи в Optica, описывающей эту технику.
Этот метод может записывать со скоростью примерно миллион вокселей в секунду, что эквивалентно записи 230 килобайт данных в секунду. Это не особенно быстро по сравнению с обычным хранилищем данных - тестовой микросхеме, созданной исследователями, потребовались месяцы, чтобы записать, а затем прочитать пять гигабайт. Но кремнезем более стабилен и намного плотнее, чем другие методы, что делает его полезным для получения информации, которая должна храниться вечно.
«Хотя облачные системы больше предназначены для временных данных, мы считаем, что хранение данных 5D в стекле может быть полезным для долгосрочного хранения данных для национальных архивов, музеев, библиотек или частных организаций», - говорит Лей.
Этот стеклянный чип содержит пять гигабайт данных. Фото: Yuhao Lei and Peter G. Kazansky, University of Southampton
Пятимерная оптическая память - это не новая концепция, но раньше она не была достаточно быстрой или плотной, чтобы стать возможным методом хранения.
Лей и его коллеги улучшили эту технику, используя лазер, который излучает световые импульсы с ультракороткими интервалами - каждую фемтосекунду (10-15 секунд) или около того. Этот лазер создает в стекле крошечные углубления, называемые наноструктурами, размером от 50 до 500 нм (или менее половины ширины бактерии). Настроив способ воздействия лазера на стекло, используя явление, называемое усиление интенсивности электромагнитного поля в ближней зоне, исследователи смогли более эффективно создавать наноструктуры, не повреждая чип.
«Этот новый подход улучшает скорость записи данных до практического уровня, поэтому мы можем записать десятки гигабайт данных за разумное время», - говорит Лей.
«Высоко локализованные прецизионные наноструктуры позволяют увеличить объем данных, поскольку в единицу объема можно записать больше вокселей. Кроме того, использование импульсного света снижает энергию, необходимую для записи».
В настоящее время исследователи определяют способы увеличения скорости записи и планируют вывести эту технологию за пределы лаборатории.
Источник: Cosmos
