2016-02-16

不朽的 5D 資料儲存技術能紀錄人類歷史

Eternal 5D data storage could record the history of humankind
http://phys.org/news/2016-02-eternal-5d-storage-history-humankind.html

February 15, 2016

(英國)南安普敦大學(University of Southampton)的科學家在數位資料儲存技術的發展上有了重大突破,那能夠續存數十億年!

來自該所大學 Optoelectronics Research Centre(ORC,光電研究中心)的科學家利用奈米結構化玻璃(nanostructured glass)與飛秒雷射寫入(femtosecond laser writing)開發出 5D 數位資料讀寫程序。

這種儲存技術具有前所未有的特性,包括 360TB╱每碟片的儲存容量,高達攝氏 1000 度的抗熱性(thermal stability)以及在室溫下近乎無窮的壽命(在攝氏 190 度下,可保存 138 億年!)開啟了永久資料歸檔(eternal data archiving)的新紀元。身為一種非常穩定與安全可攜式記憶體,這種技術非常適合具有龐大檔案的組織,例如國家檔案、博物館與圖書館,用以保存其資訊與記錄。

該技術在 2013 年首次進行試驗性的展示,當時有一份 300 kb 的文字檔拷貝成功被記錄在 5D 中。

現在,人類歷史中的重要文獻,例如《世界人權宣言》(Universal Declaration of Human Rights,UDHR)、牛頓的《光學》(Opticks)、《大憲章》(Magna Carta)、《欽定版聖經》(Kings James Bible)現在已被儲存成數位拷貝,比人類存活更長久。最近在墨西哥舉行的 International Year of Light(IYL,國際光之年)閉幕式中,一份被編碼成 5D 資料儲存的 UDHR 拷貝由 ORC 贈送給聯合國教科文組織(UNESCO)

這份文件使用超快雷射來記錄。這份檔案被寫到間隔 5 微米的三層奈米結構化點陣中。

這種自組裝(self-assembled)奈米結構,改變光通過玻璃的方式,修改了光的偏振,而這樣的偏振可結合光學顯微鏡與偏振鏡(類似你可以在 Polaroid 偏光太陽眼鏡上找到的那種鏡片)來讀取。

這種被創造成「超人記憶晶體」的玻璃記憶體已被拿來與《超人》電影中的「記憶晶體」相比,資料被記錄在熔化石英中形成的自組裝奈米結構中。資訊編碼在五個維度中實現:大小、定向(orientation )以及這些奈米結構的三維位置。

來自 ORC 的 Peter Kazansky 教授表示:"一想到我們能夠創造這種技術來保存文獻與資訊,並為了未來世代,將之儲存在太空中,就令人激動。這種技術能保全我們文明的最新證據:我們曾學過的將不會被遺忘。"

本週,研究者們將在美國舊金山舉行的、光學產業著名的 SPIE(The International Society for Optical Engineering,國際光電工程學會)研討會上發表他們的研究。特邀論文:《5D Data Storage by Ultrafast Laser Writing in Glass》將在 2/17 週三發表。

該團隊正在業界夥伴以進一步開發與商業化這個突破性的新技術。

※ 相關報導:

* 5D Data Storage by Ultrafast Laser Nanostructuring in Glass(先前發表的論文)
https://www.osapublishing.org/abstract.cfm?uri=CLEO_SI-2013-CTh5D.9
Jingyu Zhang, Mindaugas Gecevičius,
Martynas Beresna, and Peter G. Kazansky
OSA Postdeadline Paper Digest
Optical Society of America, 2013, paper CTh5D.9
doi: 10.1364/CLEO_SI.2013.CTh5D.9

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