5D ukladanie dát má 10 000-krát vyššiu hustotu ako Blu-ray disk
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 4. 11. 2021
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nasadením pokročilých laserov dosiahli vedci zo Southamptonskej univerzity prielom v ukladaní údajov, ktorý poskytuje neuveriteľnú hustotu a možnosti dlhodobej archivácie. Táto technológia je údajne schopná uložiť až 500 terabajtov na jeden disk veľkosti CD. Môže si nájsť využitie pri uchovávaní všetkého, od informácií pre múzeá a knižnice, až po údaje o DNA človeka.
Táto technológia je známa ako päťrozmerné 5D optické úložisko a je to jedna z technológií, o ktorú sa už nejaký čas usiluje tím výskumníkov zo Southamptonskej univerzity. Prvýkrát to bolo preukázané v roku 2013, pričom vedci tento formát úspešne použili na zaznamenanie a načítanie 300 kb textového súboru, hoci mali oveľa vyššie ambície.
Údaje sa zapisujú pomocou femtosekundového lasera, ktorý vyžaruje neuveriteľne krátke, ale silné svetelné impulzy a vytvára v skle drobné štruktúry, ktoré sa merajú na nanoúrovni. Tieto štruktúry obsahujú okrem svojich troch priestorových rozmerov aj informácie o intenzite a polarizácii laserového lúča, preto to tím označuje ako 5D dátové úložisko.
V roku 2015 vedci demonštrovali svoj pokrok pomocou technológie na ukladanie digitálnych kópií významných dokumentov, ako je Všeobecná deklarácia ľudských práv, Biblia kráľa Jakuba a Magna Charta. Na rozdiel od bežnej pamäte pevného disku, ktorá je citlivá na vysoké teploty, vlhkosť, magnetické polia a mechanické poruchy, toto „večné“ 5D úložisko dát sľubovalo neuveriteľnú tepelnú stabilitu a prakticky neobmedzenú životnosť pri izbovej teplote.
Jedna vec, ktorú vedci odvtedy riešili, je schopnosť zapisovať dáta dostatočne rýchlo a s dostatočne vysokou hustotou pre aplikácie v reálnom svete. Teraz tvrdia, že to dosiahli pomocou optického javu nazývaného ako vylepšenie blízkeho poľa, ktorý im umožňuje vytvárať nanoštruktúry s niekoľkými slabými svetelnými impulzmi namiesto priameho zapisovania femtosekundovým laserom. To umožňuje zapisovať dáta rýchlosťou až 1 000 000 voxelov za sekundu, čo sa rovná 230 kb dát alebo viac ako 100 stranám textu za sekundu.
Vedci tvrdia, že tento nový prístup zlepšuje rýchlosť zápisu údajov na praktickú úroveň, takže sa dajú zapísať desiatky gigabajtov údajov v primeranom čase. Vysoko lokalizované, presné nanoštruktúry umožňujú vyššiu dátovú kapacitu, pretože v jednotkovom objeme je možné zapísať viac voxelov. Použitie pulzného svetla navyše znižuje energiu potrebnú na zapisovanie.
Tím demonštroval túto techniku zápisom 5 GB textových údajov na disk z kremičitého skla o veľkosti CD disku S takmer 100-percentnou presnosťou čítania. Výskumníci tvrdia, že takýto disk by bol schopný pojať až 500 TB údajov, čo by znamenalo 10 000-krát hustejší zápis ako ponúka Blu-ray disk. Vedci si predstavujú využitie tejto technológie na uchovávanie informácií o ľudskej DNA alebo na dlhodobé ukladanie dát pre národné archívy, múzeá a podobne. Najprv však budú musieť vyvinúť rýchlejšie metódy čítania údajov.
Vedci hovoria, že zatiaľ čo cloudové systémy sú navrhnuté skôr pre dočasné ukladanie dát, technológia 5D úložiska v skle by mohla byť užitočná na dlhodobé ukladanie údajov pre národné archívy, múzeá, knižnice alebo súkromné organizácie.
Výskum bol publikovaný v magazíne Optica.
