“五維”玻璃光碟可以儲存多達138億年的資料
照片褪色，書籍腐爛，甚至硬碟最終腐爛。從長遠來看，保護人類的集體文化不是一場馬拉松，而是一場接力——一代又一代人將資訊從一種慢慢失效的儲存介質傳遞到另一種介質。然而，這可能會改變。英國南安普頓大學的科學家們發明瞭一種新的資料格式，這種格式將資訊編碼到玻璃中的微小奈米結構中。一個標準尺寸的光碟可以儲存大約360兆位元組的資料，即使在190攝氏度的溫度下，估計壽命也高達138億年°C。它和宇宙一樣古老，是地球年齡的三倍多。
“我們可以編碼任何東西。把檔案給我們。”
這種方法被稱為五維資料儲存，併在2013年的一篇論文中首次演示。從那時起，支援這項技術的科學家們說，他們或多或少地完善了自己的技術，現在正期待著將這項技術向前推進，甚至可能將其商業化。”“我們可以編碼任何東西，”參與這項研究的研究生aabidpatel告訴《邊緣報》我們不侷限於任何東西——只要把檔案給我們，我們就可以把它（列印到光碟上）。”
為了展示這種格式的優點，南安普頓大學的研究小組已經**了《國王詹姆斯聖經》、艾薩克牛頓的《光學》（光與透鏡研究的基礎文字）和本月初提交聯合國的《世界人權宣言》的副本。研究小組的首席研究員彼得卡贊斯基教授將於明天在舊金山舉行的光學工程學會會議上發表一篇關於這種格式的新論文。
<**all> The one-inch discs used to encode new texts in 5D and a diagram illustrating the micron-sized dots (not to scale) which the nanogratings are stored in. (Image credit: University of Southampton) </**all>要理解為什麼這些光碟能在這麼長的時間記憶體儲這麼多資訊，最好將它們與普通光碟進行比較。用鐳射照射一條有凸起的細線，從普通CD上讀取資料。每當鐳射碰到一個腫塊。它被反射回來並記錄為1；只要沒有隆起，就會記錄為0。這些僅僅是資訊的兩個“維度”——開或關——但從它們來看，CD可以儲存任何東西：音樂、書籍、影象、影片或軟體。但由於這條凹凸不平的線儲存在CD的錶面，因此很容易受到攻擊。它可以被物理刮痕和擦傷，或者暴露在氧氣、熱量和濕度下腐蝕。
相比之下，5D光碟使用被稱為“奈米光柵”的微小物理結構在其內部儲存資訊。很像CD中的那些凹凸不平的線條，這些線條改變了光的反射方式，但反射的光不是在兩個“維度”中這樣做，而是編碼五個，因此得名。可以讀取光的變化以獲得有關奈米光柵的方向、其折射光的強度以及其在x、y和z軸上的空間位置的資訊。這些額外的尺寸是5D光碟與普通光碟相比能夠如此密集地儲存資料的原因。一張藍光光碟可以儲存高達128GBs的資料（與最大的iPhone相同），而同樣大小的5D光碟可以儲存近3000倍的資料：360兆位元組的資訊。
因為玻璃是一種堅硬的材料，需要大量的熱量來熔化或扭曲它，而且它的化學性質也很穩定，所以這些圓盤可能會持續很長時間(想想那些用玻璃燒杯盛裝反應性物質而不發生任何不好的事情的科學實驗吧。）這使得5D光碟在1000度以下是安全的°C、 研究人員說。
5D資料儲存顯然有潛力成為博物館和美術館的檔案格式，但參與其中的科學家相信，在不遠的將來，5D資料儲存也可以商業化。儘管**光碟所需的昂貴鐳射器不會很快走出實驗室，但光碟可以相對容易地讀取，來自南安普頓的研究小組建議，幾十年後可能會開發出相當於5D資訊DVD播放器的產品。”“這個概念和它的發展已經準備好了，”帕特爾說這是一個開發技術的問題，這樣我們就可以隨時將其用於商業用途。”
不過，考慮到在引入任**的儲存介質時必須剋服的慣性，這似乎是雄心勃勃的。還有一些競爭對手的技術正在開發和理論化。日立正在研發自己的玻璃基資料儲存形式，2014年，研究人員模擬了一種“液體硬碟”，它將使用懸浮在溶液中的奈米顆粒來儲存資料。至少將資料儲存在比地球壽命長的玻璃光碟中，相比之下，這聽起來幾乎是正常的。
“誰知道幾千年後會發生什麼，沒人能預測，”帕特爾說但我們能保證的是，我們有能力將人類的文化、語言和本質儲存在一塊簡單的玻璃裡。為了未來的文明——或者其他任何東西。”
- 發表於 2021-05-03 11:32
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