长期数据存储面临诸多挑战。我们需要的存储介质不仅密度极高,而且在数百年甚至更长时间内保持稳定,理想情况下,在不被访问时无需消耗任何能量。许多想法涌现出来,甚至包括使用DNA进行存储,但最简单的方法之一是将数据蚀刻到玻璃中。许多形式的玻璃在物理和化学上都非常稳定,而且相对容易在其中蚀刻内容。
已经有很多初步研究展示了基于玻璃存储系统的不同方面。但在《自然》杂志周三刊发的论文中,微软研究院宣布了Project Silica项目,这是一个可工作的演示系统,能够以每立方毫米超过1Gb(千兆比特)的密度将数据写入小型玻璃板中。(背景延伸:Project Silica是微软长期研究项目,旨在探索利用玻璃作为超长期数据存储介质的可能性。BG大游娱乐平台该项目利用飞秒激光技术在玻璃中创建纳米级结构来存储数据,具有极高的存储密度和耐久性。)
我们倾向于认为玻璃是脆弱的,容易破碎,并且会在几个世纪内向下流动,尽管后一种说法是无稽之谈。玻璃是一种材料类别,多种化学物质都可以形成玻璃。使用合适的起始化学物质,可以制造出一种玻璃,正如研究人员所说的那样,“在热和化学上都是稳定的,并且能够抵抗湿气侵入、温度波动和电磁干扰。”虽然仍然需要以某种方式处理以尽量减少损坏,但玻璃提供了我们长期存储所需的稳定性。
将数据放入玻璃中就像蚀刻它一样简单。但这一直是挑战之一,因为蚀刻通常是一个缓慢的过程。然而,飞秒激光(发出持续时间仅为10⁻¹⁵秒的脉冲,并且每秒可以发出数百万个脉冲的激光)的发展可以显著缩短写入时间,并允许将蚀刻聚焦在一个非常小的区域,从而提高潜在的数据密度。(技术补充:飞秒激光技术是一种超快激光技术,利用极短的脉冲持续时间实现高精度、高能量密度的材料加工。在Project Silica中,飞秒激光用于在玻璃内部精确地创建纳米级的三维体素,每个体素代表一个数据位。通过控制激光的强度和位置,可以实现数据的写入和读取。)
(背景延伸:根据微软官方资料,Project Silica 使用了一种特殊的玻璃材料,该材料由石英玻璃制成,具有极高的纯度和均匀性。这种玻璃材料能够承受极端的温度、湿度和电磁辐射,从而确保数据的长期保存。此外,Project Silica 还采用了一种先进的纠错编码技术,以确保数据的可靠性和完整性。)