ذخیره‌سازی اطلاعات برای یک تریلیون سال آینده

اهمیت تولید ابرحافظه‌هایی که بتوانند داده‌های مختلف را برای مدت‌طولانی در خود بدون هیچ مشکل امنیتی ثبت کنند تا چه حد است؟

پاسخ به این پرسش چندان سخت نیست، با این حال گرچه به راحتی می‌توان جواب داد اما این جواب می‌تواند آغازگر بسیاری از ابتکارات علمی و تحقیقاتی در زمینه تولید دانش‌های نوین باشد. لحظه به لحظه داده‌های زیادی در حال تولید شدن هستند و از این رو جمع‌آوری و ذخیره‌سازی آنها باید به عنوان مهم‌ترین دغدغه امروز و آینده در نظر گرفته شود. مهم‌ترین مساله این است که عمده سیستم‌های ثبت و ذخیره‌سازی داده‌ها با گذشت زمان دچار مشکل فساد می‌شوند. آنچه که ما به آن دست پیدا کرده‌ایم راه‌حلی مطمئن جهت خاص شدن از این بحران بوده است.

یعنی فکر می‌کنید فناوری‌هایی که هم اکنون برای ذخیره‌سازی داده‌ها به کار گرفته می‌شوند چندان قابل اطمینان نیستند؟

دقیقا همین طور است. به اطراف خود نگاه کنید. روی میز کار و رایانه‌تان انبوهی از حافظه‌ها نظیر دیسک‌های مغناطیسی و نوری دیده می‌شوند. البته اینها تنها بخشی از فناوری‌هایی است که برای ذخیره‌سازی داده‌ها ابداع شده‌اند اما این فناوری‌ها نیز به رغم پیشرفت‌هایی که در آنها صورت گرفته است قابلیت چندانی برای نگهداری داده‌ها برای مدت طولانی ندارند. در حقیقت ممکن است شما داده‌ای را روی یکی از این سیستم‌های نوین ذخیره‌سازی کنید اما تنها چند روز بعد امکان دسترسی به آن را نداشته باشید. بی‌شک باید پذیرفت که با گذشت زمان، این حافظه‌ها دچار انحطاط می‌شوند. البته نباید از کارهایی که در گذشته و سال‌های اخیر در زمینه تکنیک‌های ثبت مطمئن داده‌ها صورت گرفته است بی‌تفاوت گذشت اما قبول کنید که باید نگاه دوباره‌ای به این تکنیک‌ها داشته باشیم.

برای غلبه بر این مشکل از چه راهبردی استفاده کرده‌اید؟

استفاده از فناوری نانو را برای مدت طولانی است که مد نظر داشته‌ایم. در گذشته تلاش‌های زیادی برای استفاده از نانولوله‌های کربنی در ذخیره‌سازی داده‌‌ها شده است اما هر یک از آنها با نواقصی همراه بوده‌اند که نتیجه آن عدم اطمینان به آنها و کاربردی نشدنشان بوده است. ما به سراغ نانوذرات یونی رفته‌ایم که عمر بسیار طولانی دارد و تقریبا به نوعی می‌توان گفت که در عصرها و دوران‌های گوناگون نابود نمی‌شود. راهبرد اصلی ما استفاده از پایه‌ای بوده است که با گذشت زمان نابود نشود. اکنون زمانی که چنین پایه‌ای را در اختیار داریم می‌توانیم طیف گسترده‌ای از فناوری‌ها را بر روی آن خلق کنیم که برای مدت زمان قابل توجهی دست‌نخورده باقی بماند. بی‌شک ذخیره‌سازی داده‌ها بر روی آن نیز به همین نحو خواهد بود.

کمی درباره این نانوذره و راهبرد خود بیشتر صحبت کنید.

این نانوذره عمر تقریبا بی‌پایانی دارد. البته تقریبا، چون صحبت کردن از طول عمر آن کار تقریبا بی‌فایده‌ای است. این ریز ذره در گذر زمان پایداری خود را همچنان حفظ می‌کند و بر اساس برآوردهای متعددی که با استفاده از پیشرفته‌ترین شبیه‌سازی‌ها و معادلات ریاضی رایانه‌ای داشته‌ایم، عمر آن را در حدود بیش از یک تریلیون سال تخمین زده‌ایم. حال تصور کنید که داده‌های مورد نظر را روی شبکه‌ای از این نانوذرات ذخیره‌سازی می‌کنیم. بی‌شک و با توجه به عمر بالای این ذرات، هیچ نگرانی درخصوص عمر مفید داده‌هایی که بر روی آنها ثبت می‌شود وجود نخواهد داشت. در این پروژه از ولتاژ بسیار ضعیفی از الکتریسیته جهت حرکت دادن نانوذره در ساختار خطی نانولوله استفاده می‌شود. ما به نتیجه‌بخش بودن این فناوری نوین در آینده‌ای نه‌چندان دور بسیار امیدواریم.

مزایای استفاده از این فناوری نوین در مقایسه با سایر فناوری‌ها، البته بجز عمر مفید ذخیره‌سازی داده‌ها در آن در چه چیزهایی است؟

تصور کنید که هم‌اکنون نمی‌توان عمر مفیدی بیش از 20 تا 30 سال درخصوص ذخیره‌سازی داده‌ها روی سیستم‌های فعلی ذخیره‌سازی اطلاعات انتظار داشت. پس از این مدت فسادی که در ساختار حافظه ایجاد می‌شود، لطمات جدی و تقریبا جبران‌ناپذیری بر داده‌ها وارد می‌کند، اما آنچه که ما ارائه کرده‌ایم زمینه مناسبی برای ذخیره‌سازی مطمئن داده‌ها برای میلیون‌ها سال ایجاد می‌کند. جدای از این مزیت مهم، نیاز است تا تنها از ولتاژ بسیار ضعیفی از الکتریسیته برای حرکت نانوذره در ساختار نانولوله استفاده کنیم که البته این کار بسیار ساده و از آن مهم‌تر بسیار کم‌هزینه است. عقیده من و تیم همراهم این است که 20 تا 30 سال را نمی‌توان عمر مفید و قابل اطمینانی برای ذخیره‌سازی داده‌ها دانست چون آنها در آینده بسیار مهم و کاربردی و قابل استناد خواهند بود.

آینده استفاده از این فناوری نوین را چگونه می‌بینید؟

مزایای اصلی این فناوری نوین در آینده‌ای نه‌چندان دور مشخص خواهد شد. این تکنیک نوین ذخیره‌سازی داده‌ها می‌تواند در طبقه‌بندی داده‌ها و استفاده از آنها در پروژه‌های پیچیده که در فواصل زمانی طولانی‌مدت تکمیل می‌شوند، دانشمندان را یاری رساند. ما از هم‌اکنون فکر می‌کنیم که دانشمندان و محققانی که در 100 و 200 سال آینده مشغول به کار خواهند شد، در صورتی که هم اکنون از این تکنیک نوین استفاده شود، می‌توانند به داده‌های امروزی دسترسی پیدا کنند. در کل عقیده من بر این است که این تلاش جدید را باید یک گام بلند و مطمئن به سوی آینده و این موضوع بدانیم که شیوه‌های گوناگون و متنوعی برای ذخیره‌سازی داده‌های دیجیتالی وجود دارد که در مقایسه با تکنیک‌ها و فناوری‌های فعلی تفاوت‌های زیادی دارند.

دکتر آلکس زتی در یک نگاه

دکتر آلکس زتی ازجمله محققان سابقه‌دار در دانشگاه کالیفرنیا است که در یک دهه گذشته تمرکز ویژه‌ای روی تکنیک‌های گوناگون ذخیره‌سازی داده‌ها داشته است. در این میان توجه به ساختار و ویژگی‌های منحصربه‌فرد نانو مواد، بویژه نانولوله‌ها در اولویت برنامه‌ها و گروه کاری‌اش قرار داشته است. وی با بررسی ویژگی‌های مکانیکی و مغناطیسی و همچنین الکترونیکی نانومواد امیدوار است تا تکنیک‌های تحول‌زایی در زمینه ذخیره‌سازی داده‌ها ایجاد کند. وی همچنین نیم‌نگاهی به ویژگی‌ها و کاربردهای زیست‌شناسی فناوری نانو دارد.

مهدی پیرگزی