Войти
5D оптическое хранилище данных (иногда известный как кристалл памяти Супермена ) представляет собой наноструктурированное стекло для постоянной записи цифровых данных с использованием фемтосекунд лазерная запись процесс. Кристалл памяти способен хранить данные объемом до 360 терабайт в течение миллиардов лет. Эта концепция была экспериментально продемонстрирована в 2013 году. Hitachi и Microsoft исследовали и разработали методы оптического хранения 5D.
Концепция заключается в оптическом хранении больших объемов данных в нефоточувствительных прозрачных материалах, таких как плавленый кварц, который известен своим высоким химическая стабильность и стойкость. Запись в него с помощью фемтосекундного лазера была впервые предложена и продемонстрирована в 1996 году. Носитель данных состоит из плавленого кварца, где пространственные размеры, интенсивность, поляризация, а длина волны используется для модуляции данных. Путем введения в материал наночастиц золота или серебра, внедренных в материал, можно использовать их плазмонные свойства.
Было протестировано до 18 слоев с использованием оптимизированные параметры с энергией светового импульса 0,2 микроджоулей (5,6 × 10 кВтч), длительностью 600 фс и частотой повторения 500 кГц. Если предположить, что лазер со 100% эффективностью, то это означает потребление энергии в один ватт-час (3,6 кДж) для хранения данных объемом не более 0,5 Мбит. Для 1000 Мбит хранилища это составляет до двух киловатт-часов (7,2 МДж). Проверка долговечности с использованием измерений ускоренного старения показывает, что время распада нанорешеток составляет 3 × 10 лет при комнатной температуре —30 ° C (86 ° F). При повышенной температуре 189 ° C (372 ° F) экстраполированное время распада сопоставимо с возрастом Вселенной (13,8 × 10 лет ). Путем записи данных с числовой апертурой объективом 1,4 NA и длиной волны 250–350 нанометров (9,8 × 10–1,38 × 10 дюймов) можно достичь емкости в 360 терабайт..
Формат имеет новый метод хранения данных, называемый «5-мерным». Это больше для маркетинговых целей, поскольку устройство имеет 3 физических измерения и не имеет экзотических свойств более высоких размеров. Фрактальная / голографическая природа хранения данных также является чисто трехмерной. Согласно Саутгемптонскому университету :
5-мерные диски [имеют] крошечные узоры, напечатанные на 3-х слоях внутри дисков. В зависимости от угла обзора эти узоры могут выглядеть совершенно по-разному. Это может звучать как научная фантастика, но по сути это действительно причудливая оптическая иллюзия. В этом случае 5 измерений внутри дисков - это размер и ориентация по отношению к трехмерному положению наноструктур. Концепция 5-мерного диска означает, что один диск имеет несколько разных изображений в зависимости от угла, под которым он рассматривается, и увеличения микроскопа, используемого для его просмотра. По сути, каждый диск состоит из нескольких слоев изображений на микро- и макроуровне.
Его можно прочитать с помощью комбинации оптического микроскопа и поляризатора.
Впервые метод был продемонстрирован в 2010 году лабораторией Кадзуки Хирао в Киотский университет. Кроме того, технология была разработана исследовательской группой Питера Казанского в Исследовательском центре оптоэлектроники Саутгемптонский университет.
С 2018 года технология находится в производственном использовании Arch Mission Foundation. Его первый и второй диски были переданы Илону Маску : один диск находится в его личной библиотеке, а другой был помещен на борт Tesla Roadster в космосе.
GitHub, дочерней компании Microsoft планирует использовать эту технологию для архивирования всех общедоступных репозиториев Git. Microsoft называет эту технологию Project Silica с заявленным сроком службы более 10 000 лет.
