南安普顿大学|5D 数据存储技术的存储密度是蓝光的1万倍
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【南安普顿大学|5D 数据存储技术的存储密度是蓝光的1万倍】
通过部署尖端激光并破解难题 ， 南安普顿大学的科学家们实现了数据存储领域的突破 ， 提供了令人难以置信的存储密度和长期归档能力 。 据称 ， 这项技术能够在一张CD大小的光盘上存储500TB的数据 ， 发明者设想 ， 将其用于保存从博物馆和图书馆的信息到个人DNA数据的一切东西 。
这项技术被称为五维（5D）光学存储 ， 是南安普顿大学的研究小组一直在研究推进的技术 。 早在2013年 ， 科学家们就成功地使用这种格式来记录和检索一个300 kb的文本文件 ， 尽管他们的雄心远不止于此 。
这些数据是使用飞秒激光写入的 ， 该激光发射极短但强大的光脉冲 ， 在玻璃中锻造出纳米级尺度的微小结构 。 除了包含了三维空间维度外 ， 这些结构还包含有关激光束强度和偏振的信息 ， 这就是科学家将其称为 5D 数据存储的原因 。
2015年 ， 该团队通过使用该技术保存《世界人权宣言》、《国王詹姆斯圣经》和《大宪章》等主要文件的数字副本 ， 展示了他们这项技术的进展 。 与典型的硬盘存储器容易受到高温、潮湿、磁场和机械故障的影响不同 ， 这种“永恒”的5D数据存储承诺 ， 在室温下具有令人难以置信的热稳定性和几乎无限的使用寿命 。
然而 ， 科学家们一直在努力解决的一件事是 ， 能够以足够快的速度和足够高的密度写入数据 ， 以满足现实世界的应用 。 他们现在声称已经通过使用一种称为“近场增强”的光学现象实现了这一点 ， 这使得他们能够用几个微弱的光脉冲来创造纳米结构 ， 而不是直接用飞秒激光写入 。 这允许以每秒1000000体素的速度写入数据 ， 这相当于每秒230KB的数据或超过100页的文本 。
来自英国南安普顿大学的研究人员表示：“这种新方法将数据写入速度提高到了实际水平 ， 因此 ， 我们可以在合理的时间内写入数万兆字节的数据 。 高度本地化、精确的纳米结构能够提供更高的数据容量 ， 因为在单位体积中可以写入更多的体素 。 此外 ， 使用脉冲光还可以减少写入所需的能量 。 ”
上图：南安普顿大学的科学家们利用他们的尖端5D数据存储技术 ， 在一英寸的硅玻璃样本上存储了大约5gb的信息 。
该研究团队还实际展示了这项技术 ， 他们将5GB的文本数据写入到CD大小的石英玻璃光盘上 ， 读出精度几乎为100% ， 尽管研究人员表示 ， 这样的光盘将能够容纳500TB的数据 ， 使其密度达到蓝光光盘的1万倍 。 研究人员还设想 ， 这项技术发现将用于保存某人DNA中的信息 ， 或者用于国家档案馆、博物馆等机构的长期数据存储 。 但首先 ， 他们需要开发更快的读取数据的方法 。
研究人员认为：“目前 ， 个人和组织正在生成越来越大的数据集 ， 迫切需要具有高容量、低能耗和长寿命的更高效的数据存储形式 。 虽然 ， 我们现在有很多基于云的系统 ， 但它们更多地是为临时数据设计的 。 我们相信 ， 玻璃中的 5D 数据存储 ， 对于国家档案馆、博物馆、图书馆或私人组织的长期数据存储来说 ， 更为重要和适用 。 ”
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