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500TB!英〖ying〗国【guo】科学〖xue〗家研发5D数据存储技术 密度五『wu』倍于「yu」当前蓝光技术

admin2021-11-0419

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财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,据报道,通过部署尖端激光并破解难题,南安普顿大学(University of Southampton)的科学家们实现了数据存储领域的突破,将能提供令人难以置信的存储密度和长期归档能力。

据称,这项技术可以在一张CD大小的光盘上存储500TB的数据,发明者设想它可以用于保存从博物馆和图书馆的信息到个人DNA数据的一切信息。这项研究成果已发表在了《光学设计》(Optica)杂志上。

这项技术就是所谓的五维(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一项技术。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。

据了解,这些数据是用飞秒激光记录的,它会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,该团队利用该技术保存了《世界人权宣言》、《国王詹姆斯圣经》和《大 *** 》等重要文件的电子副本,展示了他们的进展。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数据存储保证了难以置信的热稳定性和在室温下几乎无限的使用寿命。

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然而,科学家们还一直在努力解决一个关键瓶颈,即能够以足够快的速度和足够高的密度为现实世界的应用写入数据。

他们现在声称已经通过使用一种叫做近场增强的光学现象实现了这一目标,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1,000,000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。”

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%。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。

研究人员说,“个人和组织正在生成越来越大的数据集,这就迫切需要更高效的高容量、低能耗和长寿命的数据存储形式。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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