La nostra conoscenza del passato proviene da tavolette di pietra e da antiche pergamene. Ma tra migliaia di anni, i nostri discendenti potrebbero conoscere le nostre vite da una sottile fetta di vetro che trasporta un carico impressionante di dati, tutto grazie a una fisica che sembra quasi magica.
Oggi, quello di Microsoft Progetto Silice ha presentato gli ultimi progressi tecnologici in quello che è essenzialmente un dispositivo di archiviazione in vetro modificato al laser per dati sensibili. Descritto nell’a Natura carta, il sistema, chiamato Silica, funziona in qualche modo come un CD multidimensionale. Ma l’aspetto rivoluzionario, forse strano, della tecnica è che sfrutta le proprietà della luce per codificare gigabyte di dati all’interno di un minuscolo quadrato di vetro borosilica di circa 2 millimetri di spessore.
Inoltre, il materiale potrebbe teoricamente durare 10.000 anni, rendendolo potenzialmente il dispositivo di archiviazione definitivo.
“Stiamo risolvendo l’period buia del digitale” Pietro Kazanskijun fisico ottico dell’Università di Southampton nel Regno Unito che non period coinvolto nel nuovo lavoro, ha detto a Gizmodo. “I nostri documenti attuali sono conservati su fragili piatti magnetici che sono in costante decadimento; questa ricerca garantisce che il nostro patrimonio digitale diventi permanente.”
La scienza dietro i CD
La silice è una tecnologia di archiviazione ottica avanzata che altera fisicamente una superficie con fasci di luce per codificare i dati. Advert esempio, i movie su un DVD vengono incisi sulla superficie del disco con tecnologia laser affinché i lettori DVD possano decodificarli. Tuttavia, i rapidi progressi nel cloud e nella tecnologia digitale hanno rapidamente eliminato le opzioni di archiviazione fisica, almeno per il grande pubblico.
“Ma si parlava sempre di come l’archiviazione ottica potesse essere utilizzata per l’archiviazione a livello commerciale o di settore”, Giacomo Chonun fisico ottico della Swinburne College of Know-how in Australia, ha spiegato a Gizmodo durante una telefonata.
Ha preso parte Chon, che non period coinvolto nel nuovo lavoro ricerca che ha dimostrato sperimentalmente la fattibilità di sfruttare le proprietà fisiche della luce come una “dimensione” further per l’archiviazione dei dati. Chon e i suoi allora colleghi dell’Università di Southampton usarono laser a femtosecondi, impulsi di luce estremamente rapidi, per fabbricare materiale di vetro per la codifica delle informazioni.
La squadra di Kazansky ulteriormente sviluppato questa tecnologia negli anni successivi, addirittura invio una versione incisa su vetro della trilogia della Fondazione Isaac Asimov nello spazio, finché non attirò l’attenzione dei ricercatori Microsoft.
“Ci siamo resi conto che se fossimo riusciti a domare la fisica e a ridimensionarla, avremmo avuto il potenziale per farlo [laser-modified glass] essere dirompente come tecnologia di archiviazione”, Riccardo Neroha detto a Gizmodo il direttore della ricerca del Progetto Silica durante una telefonata.
Un bicchiere che durerà tutta la vita
Il progetto Silica è iniziato circa otto anni fa, con un staff multidisciplinare di ingegneri meccanici ed elettronici, informatici e specialisti ottici. Per identificare le esigenze dei consumatori, il staff ha tenuto lunghe discussioni con organizzazioni come gli Archivi nazionali, i musei e l’industria dell’intrattenimento.
“Queste sono organizzazioni [with] dati di altissimo valore che vogliono conservare per molto tempo”, ha detto Black. “Hanno molto a cuore il tipo di supporto su cui vengono conservati i loro dati, l’concept che non ci siano bug malware, attori sponsorizzati dallo stato o qualsiasi altra cosa che possa entrare e modificare l’archivio”, ha aggiunto.
Le opzioni esistenti, come l’archiviazione dei dati su nastro magnetico, lo offrivano in una certa misura, ma alla effective si consumano tutte, ha osservato Black. In breve, ciò che quelle organizzazioni desideravano erano media che potessero sopravvivere alla “benigna negligenza” o che “potessi semplicemente metterli sullo scaffale e dimenticartene”, ha spiegato Black.
Trovare la dimensione ottimale
L’innovazione principale di Silica risiede nella sua nuova tecnica di modifica, che il staff chiama voxel di fase. Contrariamente al progetto di Southampton, i voxel di fase utilizzano le differenze nella fase delle lunghezze d’onda della luce per registrare i dati in voxelo un equivalente tridimensionale di un pixel. Basta un singolo “zap” del laser a femtosecondi per incidere i voxel sulla superficie del vetro.
Per la dimostrazione nel documento, il staff ha iscritto 301 strati di voxel, ma il chip di vetro ha la capacità di memorizzare 4,8 terabyte di dati, equivalenti a circa 2 milioni di libri stampati o 5.000 movie advert altissima definizione, secondo un documento di accompagnamento. Notizie e visualizzazioni.
Trovare l’approccio migliore è stato una serie di esperimenti per tentativi ed errori che a volte hanno preso svolte inaspettate, ha detto Black. Advert esempio, a differenza del progetto di Southampton, Silica opera in quattro dimensioni (il voxel fisico più le fasi della luce) invece di cinque.
“È controintuitivo, ma andare in quattro period meglio di cinque”, ha detto Black. La decisione ha migliorato l’efficienza energetica e la capacità complessiva di compattare set di dati più densi, ha aggiunto.
Dalla tua cucina alle biblioteche
La silice è anche principalmente vetro borosilicato, un materiale presente nella maggior parte delle cucine. È il materiale di cui sono fatti la maggior parte dei prodotti Pyrex e la copertura semitrasparente per le porte del forno.
Kazansky ha definito la scelta del materiale una “scelta ingegneristica pragmatica”, aggiungendo di essere rimasto “impressionato dalla scalabilità: l’uso della scrittura multi-raggio e del suggestions a circuito chiuso dimostra un chiaro percorso verso la produttività industriale”.
Chon ha anche osservato che Silica riflette un notevole “amalgama” di numerosi, piccoli progressi nell’ingegneria ottica che “racchiude un sacco di numerous tecnologie moderne per la registrazione veloce, la lettura, l’archiviazione e così by way of”.
Guardando al futuro dei dati
“Una delle cose che abbiamo fatto con la nostra ricerca è che abbiamo effettivamente eliminato tutte le sfide scientifiche: ora si tratta solo del laser”, ha detto Black. Information la relativa semplicità della tecnica di modifica, le sfide rimanenti riguardano principalmente i laser a femtosecondi, che secondo Black dovrebbero vedere presto dei progressi.
Tuttavia, la durabilità della silice dovrebbe già offrire enormi vantaggi a ricercatori, ingegneri e altro ancora, soprattutto perché viviamo in un’period di sovraccarico di informazioni.
Con Silica, gli utenti “possono scrivere i dati nel vetro e, una volta terminato, è fatto: senza costi correnti”, ha affermato Black. “E quando parliamo con le persone, si tratta in realtà di un grande cambiamento. Questo cambierà il modo in cui pensiamo alla conservazione dei dati e alla conservazione degli archivi.”
