فناوری ذخیره‌سازی اطلاعات ۵ بعدی ظرفیتی معادل ۱۰ هزار برابر تراکم بلو رِی ارائه می‌دهد

به گزارش جام‌جم آنلاین به نقل از نیواطلس، گفته می‌شود که فناوری جدید ذخیره‌سازی اطلاعات می‌تواند ۵۰۰ ترابایت را روی یک دیسک با اندازه سی‌دی ذخیره کند. سازندگان این فناوری معتقدند که می‌توان از آن برای حفظ همه چیز از اطلاعات موزه‌ها و کتابخانه‌ها گرفته تا داده‌های روی دی‌اِن‌اِی افراد استفاده کرد.

این فناوری که مدتی است از سوی یکی از تیم‌های تحقیقاتی دانشگاه ساوت‌همپتون در حال توسعه است به عنوان فناوری ذخیره‌سازی پنج بُعدی نوری شناخته می‌شود. این فناوری اولین‌بار در سال ۲۰۱۳ ارائه شد. در آن زمان دانشمندان با موفقیت توانستند از این فرمت برای ذخیره‌سازی و بازیابی یک فایل متنی ۳۰۰ کیلوبایتی استفاده کنند، اما آن‌ها به دنبال دستیابی به ظرفیتی فراتر از این بودند.

داده‌ها با استفاده از لیزر فمتوثانیه‌ای نوشته شده‌اند، که پالس‌های بسیار کوتاه، اما قدرتمندی از نور را ساطع می‌کند که ساختار‌های کوچکی در مقیاس نانو را روی شیشه حک می‌کند. این ساختار‌ها علاوه بر سه بُعد فضایی، حاوی اطلاعاتی درباره شدت و قطبش پرتو لیزر هستند، به همین دلیل دانشمندان از آن به عنوان ذخیره اطلاعات پنج بُعدی یاد می‌کنند.

در سال ۲۰۱۵، این تیم پیشرفت خود را با استفاده کردن از این فناوری برای ذخیره نسخه‌های دیجیتال اسناد مهم و نسخ خطی موجود در کتابخانه نشان دادند. برخلاف حافظه هارد دیسک معمولی که در برابر دما‌های بالا، رطوبت، میدان‌های مغناطیسی و آسیب‌های مکانیکی آسیب‌پذیر است، این شیوه «ابدی» ذخیره‌سازی اطلاعات پنج بُعدی، پایداری حرارتی باورنکردنی و عمر تقریبا نامحدود در دمای اتاق خواهد داشت.

یکی از مواردی که این تیم تحقیقاتی روی آن کار کرده است، توانایی ذخیره‌سازی داده‌ها با سرعت و تراکم بسیار بالا برای کاربری در دنیای واقعی است. آن‌ها مدعی هستند که با استفاده از یک پدیده نوری به نام افزایش میدان نزدیک به این هدف دست یافته‌اند. استفاده از این روش به آن‌ها امکان می‌دهد نانوساختار‌ها را با چند پالس نور ضعیف به جای حکاکی مستقیم با لیزر فمتوثانیه ایجاد کنند. به این ترتیب داده‌ها با سرعت یک میلیون وکسل در ثانیه نوشته می‌شوند که معادل ۲۳۰ کیلوبایت داده یا بیش از ۱۰۰ صفحه متن در ثانیه است.

یوهائو لی از دانشگاه ساوت‌همپتون در بریتانیا می‌گوید: «این رویکرد جدید سرعت ذخیره‌سازی داده‌ها را تا حد مورد نیاز برای کاربری بهبود می‌بخشد، بنابراین ما می‌توانیم ده‌ها گیگابایت داده را در زمان معقولی ذخیره کنیم. نانوساختار‌های بسیار دقیق و با جایگاه کاملا مشخص ظرفیت ذخیره‌سازی داده بیشتری را ممکن می‌سازد، زیرا وکسل‌های بیشتری را می‌توان در یک واحد حجم ذخیره کرد. علاوه بر این، استفاده از نور پالسی انرژی مورد نیاز برای ذخیره‌سازی را کاهش می‌دهد.

 

این تیم تحقیقاتی توانمندی این شیوه ذخیره‌سازی را ذخیره کردن پنج گیگابایت داده متنی بر روی یک دیسک شیشه‌ای سیلیکا به اندازه یک سی‌دی با دقت خواندن تقریباً ۱۰۰ درصد نشان دادند. البته آن‌ها معتقدند که در فضای چنین دیسکی می‌توان تا ۵۰۰ ترابایت داده را ذخیره کرد؛ یعنی ۱۰ هزار برابر فشرده‌تر از دیسک بلو رِی! به گفته محققان از این فناوری جدید می‌توان برای ذخیره‌سازی اطلاعات دی‌اِن‌اِی افراد یا ذخیره‌سازی طولانی‌مدت داده‌ها برای بایگانی‌های ملی، موزه‌ها و موارد مشابه استفاده کرد. اما پیش از هر چیز، آن‌ها باید روش‌های سریع‌تری برای خوانش داده‌ها ایجاد کنند.

لی می‌گوید: «افراد و سازمان‌ها هر روز در حال تولید داده‌های بیشتری هستند و این نیاز مبرمی برای تولید فناوری‌های کارآمدتر ذخیره‌سازی داده با ظرفیت بالا، مصرف انرژی کم و طول عمر طولانی به وجود می‌آورد. در حالی که سیستم‌های مبتنی بر اَبر بیشتر برای ذخیره‌سازی داده‌های موقت شکل گرفته‌اند، معتقدیم که ذخیره‌سازی داده‌های پنج بُعدی در شیشه می‌تواند برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت داده‌ها برای بایگانی‌های ملی، موزه‌ها، کتابخانه‌ها یا سازمان‌های خصوصی مفید باشد.»

نتایج این تحقیق در نشریه علمی Optica منتشر شده است.