Наше знање о прошлости потиче од камених плоча и старог пергамента. Али хиљадама година од сада, наши потомци ће можда научити о нашим животима из танке парче стакла која носи импресивну количину података – све захваљујући физици која звучи гранично магично.
Данас, Мајкрософт Пројекат Силица представио најновија технолошка достигнућа у ономе што је у суштини ласерски модификовано стакло за складиштење осетљивих података. Описано у а Природа папира, систем, назван Силица, ради донекле као вишедимензионални ЦД. Али револуционарни — можда чудан — аспект технике је да користи својства светлости за кодирање гигабајта података унутар малог квадрата боросиличног стакла дебљине отприлике 2 милиметра.
Штавише, материјал би теоретски могао да траје 10.000 година, што га потенцијално чини врхунским уређајем за складиштење.
„Решавамо ‘Дигитално мрачно доба’ Петар Казанскиоптички физичар са Универзитета Саутемптон у Уједињеном Краљевству који није био укључен у нови рад, рекао је Гизмоду. „Наши тренутни записи чувају се на крхким магнетним плочама које се стално распадају; ово истраживање осигурава да наше дигитално наслеђе постане трајно.
Наука иза ЦД-а
Силицијум је напредна технологија оптичког складиштења која физички мења површину светлосним сноповима за кодирање података. На пример, филмови на ДВД-у се гравирају на површину диска ласерском технологијом за декодирање ДВД плејера. Међутим, брз напредак у облаку и дигиталној технологији брзо је укинуо опције физичког складиштења, барем за ширу јавност.
„Али увек се говорило о томе како се оптичко складиште може користити за архивско складиште на комерцијалном или индустријском нивоу“, Јамес Цхоноптички физичар са Технолошког универзитета Свинбурн у Аустралији, објаснио је Гизмоду током телефонског позива.
Чон, који није био укључен у нови рад, је учествовао истраживања који је експериментално показао изводљивост коришћења физичких својстава светлости као додатне „димензије“ за складиштење података. Чон и његове тадашње колеге са Универзитета у Саутемптону користили су фемтосекундне ласере – изузетно брзе импулсе светлости – да би направили стаклени материјал за кодирање информација.
Тим Казанског даље развија ову технологију у наредним годинама — чак слање стакло урезана верзија трилогије Фондације Исака Асимова о свемиру — све док није привукла пажњу Мицрософт истраживача.
„Схватили смо да, ако можемо да укротимо физику и да је скалирамо, постоји потенцијал за [laser-modified glass] да буде ометајућа као технологија архивског складиштења“, Рицхард Блацкдиректор истраживања пројекта Силица, рекао је Гизмоду током телефонског позива.
Чаша за цео живот
Пројекат Силица је започео пре око осам година, са мултидисциплинарним тимом машинских и електронских инжењера, компјутерских научника и специјалиста за оптику. Да би идентификовао потребе потрошача, тим је водио дуге дискусије са организацијама попут Националног архива, музеја и индустрије забаве.
„Ово су организације [with] подаци веома високе вредности које желе да задрже веома дуго“, рекао је Блек. „Веома им је стало до врсте медија на коме се чувају њихови подаци – идеја да не постоји грешка у малверу, актер који спонзорише држава, или шта год то може да уђе и промени архиву“, додао је он.
Постојеће опције, као што је складиштење података на магнетној траци, то су донекле нудиле, али све се на крају истроше, приметио је Блек. Укратко, оно што су те организације желеле су медији који би могли да преживе „бенигно занемаривање“ или да „можете да их ставите на полицу и заборавите на то“, објаснио је Блек.
Проналажење оптималне димензије
Примарна иновација Силица лежи у његовој новој техници модификације, коју тим назива фазни воксел. Супротно Саутемптоновом плану, фазни воксели користе разлике у фази светлосних таласних дужина за снимање података у вокелсили тродимензионални еквивалент пиксела. Потребан је само један „зап” фемтосекундног ласера да би се воксели угравирали на стаклену површину.
За демонстрацију у раду, тим је унео 301 вокселски слој, али стаклени чип има капацитет да ускладишти 4,8 терабајта података – што је еквивалентно око 2 милиона штампаних књига или 5.000 филмова ултра високе дефиниције, према пратећем Вести и погледи.
Проналажење најбољег приступа био је низ експеримената покушаја и грешака који су понекад имали неочекиване заокрете, рекао је Блек. На пример, за разлику од Саутемптоновог плана, Силица ради у четири димензије (физички воксел плус фазе светлости) за разлику од пет.
„То је контраинтуитивно, али четири је била боља од пет“, рекао је Блек. Одлука је побољшала енергетску ефикасност и укупни капацитет за паковање у гушће скупове података, додао је он.
Од ваше кухиње до библиотека
Силицијум је такође првенствено боросиликатно стакло, материјал који се налази у већини кухиња. То је оно од чега је направљена већина Пирек производа и полупровидни поклопац за врата рерне.
Казански је назвао избор материјала „прагматичним инжењерским избором“, додајући да је „импресиониран скалабилношћу – употреба писања са више зрака и повратне спреге у затвореној петљи показује јасан пут ка индустријској пропусности“.
Чон је такође приметио да Силица одражава изузетан „амалгам“ бројних, мањих напретка у оптичком инжењерингу који „пакује много различитих, модерних технологија за брзо снимање, читање, архивско складиштење и тако даље“.
Поглед у будућност података
„Једна од ствари које смо урадили са нашим истраживањем је да смо ефективно уклонили све научне изазове – сада се ради само о ласеру“, рекао је Блек. С обзиром на релативну једноставност технике модификације, преостали изазови леже углавном у фемтосекундним ласерима, за које Блек верује да би ускоро требало да буду напредовани.
Већ сада, међутим, издржљивост силицијум-диоксида би требало да понуди огромне предности за истраживаче, инжењере и још много тога, посебно јер живимо у ери преоптерећења информацијама.
Са Силица, корисници „могу да запишу податке у стакло, а онда када се то уради, онда је готово – нема текућих трошкова“, рекао је Блек. „А када разговарамо са људима, то је заиста велика промена. Ово ће променити начин на који размишљамо о чувању података и архивској заштити.“
