五维数据存储:利用玻璃中的微型纳米结构去编码信息

五维数据存储:利用玻璃中的微型纳米结构去编码信息

英国南安普顿大学科学家已开发出一种新的数据存储技术，利用玻璃中的微型纳米结构去编码信息。

基于这一技术，标准尺寸光碟能保存约360TB的数据，而在温度高达190摄氏度的环境中可维持长达138亿年。这一时间与宇宙的历史相仿，达到地球年龄的3倍。

这一技术被称作“五维数据存储”，最初发表在2013年的一篇论文中。自那时以来，科学家仍在继续对技术进行优化。目前，科学家计划进一步推动这项技术的发展，甚至实现商用。参与这项研究的研究生艾比德·帕特尔(Abid Patel)表示：“我们可以编码任何信息。我们没有局限。只要给我们文件，我们就能将文件录入光碟。”

为了展示这一数据存储技术的优势，南安普顿大学团队将英皇钦定本圣经、牛顿的《光学》一书(光学和透镜理论的基础)，以及联合国《世界人权宣言》用这一技术进行了记录。研究团队负责人皮特·卡赞斯基(Peter Kazansky)教授将在旧金山的光学工程学会会议上发表关于这一技术的最新论文。

对于这种光碟存储信息的方式，可以将其与普通CD进行对比。CD光盘上有凹凸不平的线条，可以被激光读取。当激光探测到凸起时，那么就代表数据“1”，而如果没有凸起，那么就代表数据“0”。这是一种二维的数据表达方式。基于这种方式，CD可以保存各种信息，无论是音乐、图书、照片、视频，还是软件。然而，由于这些微小凸起位于CD表面，因此很脆弱。物理磨损，以及暴露在有氧、高温、高湿的环境下都会给数据造成破坏。

五维光碟能使用位于碟片内的微型物理结构，即“纳米格栅”去保存信息，而通过读取折射的激光可以表达5种数据状态。这也是这种技术名称的来源。利用激光技术，设备可以知道纳米格栅的方向、激光折射的强度，以及用X、Y、Z轴表示的空间中位置。因此，相对于传统光碟，五维光碟的数据存储密度更大；蓝光光碟可以保存128GB的数据，而五维光碟存储的数据量可以达到蓝光的近3000倍，即360TB。

由于玻璃是一种坚固的材料，只有很高的高温才能导致玻璃融化或变形，而玻璃又有着良好的化学稳定性，因此这种五维光碟能确保数据在非常长的时间里不会丢失。研究人员表示，五维光碟可以耐1000摄氏度的高温。

对图书馆和博物馆来说，五维数据存储技术很有潜力。而科学家认为，这一技术也可以在不久的未来得到商用。尽管在这种光碟中记录信息还需要用到成本高昂的实验室激光设备，但光碟数据的读取并不困难。南安普顿大学的团队表示，类似DVD播放器的光碟读取设备将在几十年中面市。帕特尔表示：“这种技术的概念和开发已做好准备。问题在于如何开发技术，使其得到商用。”

不过，新的存储介质在发展过程中常常会受到用户习惯的阻力。目前也有其他一些新的数据存储技术正在研究中。例如，日立正在开发自主的基于玻璃的数据存储方式。2014年，研究人员模拟了“液态硬盘”，使用溶液中悬浮的纳米粒子去记录数据。但如果能使玻璃光碟的数据保存时间超过地球的历史，那么仍将极具吸引力。

帕特尔表示：“谁知道几千年后的情景？没有人能够预测。但我们可以确保的是，利用一片简单的玻璃，我们就有能力保存文化、语言，以及人类的精华。这将提供给未来的文明，或是其他可能出现的一切。”

五维数据存储:利用玻璃中的微型纳米结构去编码信息来源于零度电脑知识网