西班牙媒體:“記憶水晶”能將數據保存萬年

西班牙《非常有趣》雜誌2月19日文章,原題:一種近乎堅不可摧的晶體已被創造出來,它有望將人類的知識遺產保存1萬年   當前的數據存儲在耐久性上面臨着嚴峻挑戰。因爲電荷不穩或物理損耗的影響,磁性存儲介質(如磁盤)以及光電性存儲介質(閃存和固態硬盤)使用壽命有限,通常少於20年。然而,美國《科學》雜誌報道的一項重要研究,提出一種解決途徑——通過5D光學數據存儲技術,將信息存入水晶(又稱石英)。該技術以水晶中的納米結構爲信息載體,讓數據在幾乎不受外部環境影響的情況下實現近乎永久的保存。

傳統存儲通常在二維表面記錄數據。而5D光存儲技術則利用石英的三維空間和特殊光學特性,把信息刻寫在納米級立體結構中。科學家通過飛秒激光,改變石英晶體的局部分子結構,使這些納米點能永久保存信息,不依賴電力,數據就能長期讀取。

之所以選擇石英作爲存儲介質,是因爲它非常穩定。石英可以承受高達1000°C的高溫而內部結構仍保持完整;同時,它幾乎不受電離輻射影響,也不會像傳統電子元件中的金屬那樣因氧化而失效。這樣的特性讓記憶晶體的數據在常溫下預計可以保存約1萬年。在嚴格控制的環境下,這一保存時間還能大幅延長。從技術上講,它屬於被動存儲介質:數據一旦刻寫完成,便不再需要能源維持,也無需主動製冷來防止數據損壞。5D記憶晶體將成爲唯一一種壽命超過已知文明存在時間的存儲方式。

5D光學數據存儲提供了一種環保、極具可持續性的方案:耗能僅在刻寫數據和通過光學顯微鏡或干涉儀器讀取數據時產生。由於沒有有機物或金屬材料,且不會發生化學降解,廢棄硬盤帶來的電子垃圾問題也因此被消除。不過,這項技術仍面臨實際應用的挑戰。飛秒激光刻寫速度遠低於現有磁性存儲方式,所以目前較適合存放不需要頻繁修改的大型數據檔案。它屬於典型的“一次寫入、多次讀取”存儲技術。雖然高精度激光設備成本仍然較高,限制了其在普通消費市場的應用,但在政府機構、博物館和基因數據庫中,這項技術前景廣闊。(作者聖地亞哥·坎皮略·布羅卡爾,羅潤譯)



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