هارد دیسک ها و حافظه فلش در طول سال ها قابل اعتمادتر شده اند، اما فقط در مقیاس زمانی انسانی. اگر به ذخیرهسازی دادهای که دوام بیشتری دارد، نیاز پیدا کنیم چه؟ دهه ها؟ هزاره؟ کلید این دید ممکن است ذخیره سازی اپتیکال ۵ بعدی باشد که چگالی داده ۱۰۰۰۰ برابر دیسک های بلوری دارد. اما همیشه (تا کنون) نوشتن دادهها روی صفحات شیشهای به این روش بسیار کند بوده است. تکنیک جدیدی که در دانشگاه ساوتهمپتون توسعه داده شده، روند را به طور چشمگیری سرعت می بخشد، بدون اینکه بر قابلیت اطمینان داده ها تأثیر بگذارد. دیسک های نوری ۵D راه حل آن ها برای این مسئله است.
این نوع ذخیره سازی داده ها از سه لایه نقطه در مقیاس نانو در یک دیسک شیشه ای استفاده می کند. اندازه، جهت و موقعیت (در سه بعد) نقاط به شما پنج “بعد” مورد استفاده برای رمزگذاری داده ها را می دهد. محققان می گویند که یک دیسک ۵ بعدی می تواند پس از ۱۳٫۸ میلیارد سال قابل خواندن باقی بماند. اما تعجب آور خواهد بود اگر کسی حتی در آن لحظه آنها را بخواند. در کوتاهمدت، رسانههای نوری ۵ بعدی نیز میتوانند پس از گرم شدن تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد دوام بیاورند.
این اولین بار نیست که ذخیره سازی دیسک های نوری ۵D مطرح می شود. قبلاً به طور غیر عملی کند بود. داده ها با لیزر به دیسک ها اضافه می شوند، اما اگر لیزر خیلی سریع حرکت کند، یکپارچگی ساختاری دیسک به خطر می افتد. تکنیک ابداع شده توسط یوهائو لی محقق دکتری، از یک لیزر فمتوثانیه با سرعت تکرار بالا استفاده می کند.
بیشتر بدانید: راکتور های هسته ای قابل حمل
این فرآیند با یک پالس بذری شروع می شود که یک نانوویید ایجاد می کند، اما پالس سریع نیازی به نوشتن هیچ داده ای ندارد. پالسهای ضعیف مکرر از پدیدهای به نام افزایش میدان نزدیک برای تراشیدن نانوساختارها به روشی ملایمتر استفاده میکنند.
محققان پالسهای لیزر را در سطوح مختلف قدرت ارزیابی کردند و سطحی را یافتند که بدون آسیب رساندن به دیسک شیشهای سیلیسی، نوشتن را سرعت میبخشد. این مطالعه حداکثر نرخ داده را یک میلیون وکسل در ثانیه گزارش کرد. اما هر بیت به چندین وکسل در سیستمهای نوری ۵ بعدی نیاز دارد. این سرعت داده در حدود ۲۳۰ کیلوبایت در ثانیه است. در آن مرحله، پر کردن یکی از دیسک ها که ظرفیت تخمینی آن ۵۰۰ ترابایت است، امکان پذیر می شود. نوشتن این مقدار داده حدود دو ماه طول می کشد، پس از آن نمی توان آن را تغییر داد.
این کار هنوز در مراحل اولیه است، اما تیم موفق به نوشتن و بازیابی ۵ گیگابایت داده متنی با استفاده از یک رسانه نوری ۵ بعدی شد. تنها چیزی که برای خواندن داده های ذخیره شده نیاز دارید یک میکروسکوپ و پلاریزه کننده است و برای چندین سال های طولانی قابل خواندن خواهد بود. ممکن است چیز جالبی نداشته باشیم که برای چند میلیارد سال باید ذخیره شود، اما شاید روزی داشته باشیم.