Оптическое хранилище 5D-данных
| памяти компьютера и хранения данных компьютера Типы |
|---|
| Неустойчивый |
| Энергонезависимый |
5D-оптическое хранилище данных (также известное как кристалл памяти Супермена , [1] отсылка к криптонским кристаллам памяти из франшизы «Супермен» ) — экспериментальное наноструктурированное стекло для постоянной записи цифровых данных с использованием процесса записи фемтосекундного лазера . [2] Диски, использующие эту технологию, могут хранить до 360 терабайт данных. [3] [4] на протяжении миллиардов лет. [5] [6] [7] [8] Концепция была экспериментально продемонстрирована в 2013 году. [9] [10] [11] Hitachi и Microsoft исследовали технологии оптического хранения данных на основе стекла, последняя получила название Project Silica . [12] [13]
«5-мерный» дескриптор — это всего лишь маркетинговый термин, поскольку устройство имеет три физических измерения и не имеет экзотических свойств более высоких измерений . Фрактальная/голографическая природа хранения данных также является чисто трёхмерной. Размер, ориентация и трехмерное положение наноструктур составляют так называемые пять измерений. [3]
Технический проект
[ редактировать ]Идея заключается в оптическом хранении данных в нефоточувствительных прозрачных материалах, таких как плавленый кварц , обладающий высокой химической стабильностью. Запись данных с помощью фемтосекундного лазера была впервые предложена и продемонстрирована в 1996 году. [1] [14] [15] Носитель данных состоит из плавленого кварца, где пространственные размеры , интенсивность, поляризация для модуляции данных используются и длина волны. Вводя золота или наночастицы в материал их плазмонные свойства. серебра, можно использовать [1]
По данным Университета Саутгемптона :
Пятимерные диски имеют крошечные узоры, напечатанные на трёх 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 пять измерений внутри дисков — это размер и ориентация относительно трехмерного положения наноструктур. Концепция пятимерности означает, что один диск имеет несколько разных изображений в зависимости от угла, под которым его рассматривают, и увеличения микроскопа, используемого для его просмотра. По сути, каждый диск имеет несколько слоев изображений микро- и макроуровня. [16]
Записанные данные можно прочитать с помощью комбинации оптического микроскопа и поляризатора. [17]
Впервые эта техника была продемонстрирована в 2010 году лабораторией Казуюки Хирао в Киотском университете. [18] и развита исследовательской группой Питера Казанского в Исследовательском центре оптоэлектроники Саутгемптонского университета . [19] [20] [21] [22] Диски, записанные в то время, были протестированы в течение 3100 часов при температуре 100°C и показали, что десять лет спустя они все еще работают «отлично». [23]
Использование
[ редактировать ]В 2018 году профессор Питер Казанский использовал эту технологию для хранения копии Айзека Азимова « трилогии Фонд» , которая была запущена в космос на борту Tesla Roadster Илона Маска совместно с Arch Mission Foundation . [24]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Казанский П.; и др. (11 марта 2016 г.). «Вечное хранение 5D-данных с помощью сверхбыстрой лазерной записи на стекле» . Отдел новостей SPIE.
- ^ « Кристаллы памяти Супермена» хранят до 360 ТБ в течение 1 миллиона лет» . Земля. 11 ноября 2013 года . Проверено 1 марта 2016 г.
- ^ Jump up to: а б «Вечное хранилище 5D-данных могло бы записать историю человечества» . Университет Саутгемптона . 18 февраля 2016 г.
- ^ Хюблер, Кевин (20 февраля 2016 г.). «Кристалл памяти Супермена позволяет хранить данные объемом 360 ТБ» . CNBC .
- ^ «5D-наноструктурированная оптическая память из кварцевого стекла может обеспечить «неограниченное» хранение данных в течение миллиона лет» . kurzweilai.net. 10 июля 2013 г.
- ^ Боргино, Дарио (11 июля 2013 г.). « Кристалл памяти Супермена» может хранить сотни терабайт бесконечно» . Новый Атлас .
- ^ Маллен, Джетро (17 февраля 2016 г.). «Новые кристаллы «Супермена» могут хранить данные миллиарды лет» . CNN-Tech .
- ^ Казанский, Петр (11 марта 2016 г.). «Наноструктуры в стекле будут хранить данные миллиарды лет» . Отдел новостей SPIE . Проверено 11 марта 2016 г.
- ^ «5D-кристалл «Память Супермена» может привести к неограниченному сроку хранения данных» . Университет Саутгемптона . 9 июля 2013 г.
- ^ Чжан, Цзинъюй; Гецявичюс, Миндаугас; Бересна, Мартинас; Казанский, Петр Георгиевич (2013). «Хранение 5D-данных посредством сверхбыстрого лазерного наноструктурирования в стекле» (PDF) . CLEO: Крайний срок 2013 г. (PDF) . стр. CTh5D.9. дои : 10.1364/CLEO_SI.2013.CTh5D.9 . ISBN 978-1-55752-973-2 . Архивировано из оригинала (PDF) 6 сентября 2014 года.
- ^ «Разработано новое наноструктурированное стекло для визуализации и записи» . Физика.орг. 15 августа 2011 г.
- ^ «Проект Силика» . Майкрософт.
- ^ Уэлч, Крис (27 сентября 2012 г.). «Hitachi изобретает хранилище из кварцевого стекла, способное сохранять данные в течение миллионов лет» . Грань .
- ^ Глезер, Э.Н.; Милосавлевич, М.; Хуанг, Л.; Финли, Р.Дж.; Ее, Т.-Х.; Каллан, JP; Мазур, Э. (1996). «Трехмерное оптическое хранилище внутри прозрачных материалов». Оптические письма . 21 (24): 2023–2025. Бибкод : 1996OptL...21.2023G . дои : 10.1364/OL.21.002023 . ISSN 0146-9592 . ПМИД 19881880 .
- ^ Ватанабэ, Мицуру; Юодказис, Саулюс; Сунь, Хонг-Бо; Мацуо, Сигэки; Мисава, Хироаки; Мива, Масафуми; Канеко, Рейдзо (1999). «Пропускные и фотолюминесцентные изображения трехмерной памяти в стекловидном кремнеземе». Письма по прикладной физике . 74 (26): 3957–3959. Бибкод : 1999ApPhL..74.3957W . дои : 10.1063/1.124235 . ISSN 0003-6951 .
- ^ Янгблад, Тим (20 февраля 2016 г.). «Хранение 5D-данных: как оно работает и когда мы можем его использовать?» . Все о схемах . Проверено 2 сентября 2019 г.
- ^ «Оптическая память «Супермена» летает вместе с Теслой на орбите» . Оптика . 7 февраля 2018 года . Проверено 17 февраля 2018 г.
- ^ Симоцума, Ясухико; Сакакура, Масааки; Казанский, Петр Георгиевич; Бересна, Мартинас; Цю, Цзярун; Миура, Киётака; Хирао, Казуюки (2010). «Сверхбыстрое манипулирование двулучепреломлением самоорганизующихся форм в стекле» . Продвинутые материалы . 22 (36): 4039–4043. Бибкод : 2010AdM....22.4039S . дои : 10.1002/adma.201000921 . ISSN 0935-9648 . ПМИД 20734374 . S2CID 205237009 .
- ^ Бересна, Мартинас; Гецявичюс, Миндаугас; Казанский, Петр Георгиевич; Тейлор, Томас; Кавокин, Алексей В. (2012). «Экситонная самоорганизация в стекле, управляемая ультракороткими световыми импульсами» (PDF) . Письма по прикладной физике . 101 (5): 053120. Бибкод : 2012ApPhL.101e3120B . дои : 10.1063/1.4742899 . ISSN 0003-6951 .
- ^ Чжан, Цзинъюй; Гецявичюс, Миндаугас; Бересна, Мартинас; Казанский, Петр Георгиевич (2014). «Казалось бы, неограниченное время хранения данных в наноструктурированном стекле». Письма о физических отзывах . 112 (3): 033901. Бибкод : 2014PhRvL.112c3901Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.112.033901 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 24484138 . S2CID 27040597 .
- ^ Казанский, Петр; Черкаускайте, Аушра; Древинскас, Рокас (июнь 2016 г.). «Оптическая память входит в сферу 5D» . Мир физики . Архивировано из оригинала 22 марта 2019 года . Проверено 5 февраля 2018 г.
- ^ Чжан, Дж.; Черкаускайте, А.; Древинскас Р.; Патель, А.; Бересна, М.; Казанский, П.Г.; Патель, А.; Бересна, М.; Казанский, П.Г. (4 марта 2016 г.). Клоцбах, Удо; Васио, Кунихико; Арнольд, Крейг Б. (ред.). «Вечное хранение 5D-данных посредством сверхбыстрой лазерной записи на стекле» . Труды SPIE . 9736 : 97360У. дои : 10.1117/12.2220600 . ISSN 0277-786X . S2CID 123893150 .
{{cite journal}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка ) - ^ Пак, Чан Хён; Пети, Янник (24 ноября 2020 г.). «Пятимерное оптическое хранение данных на основе эллиптической ориентации и интенсивности флуоресценции в промышленном стекле, сенсибилизированном серебром» . Микромашины . 11 (12): 1026. дои : 10,3390/ми11121026 . ПМЦ 7760589 . ПМИД 33255189 .
- ^ Сонди, Дэвид (13 февраля 2018 г.). «Tesla Roadster несет к звездам классику научной фантастики Азимова» . Новый Атлас . Проверено 13 февраля 2018 г.