Microsoft научилась записывать данные на обычное стекло, где они могут храниться 10 000 лет

Идеи из научно-фантастических фильмов вроде «Супермена» и «Звездного пути», где гигантские объемы данных хранятся в прозрачных кристаллах, становятся реальностью. Журнал Science сообщает об успешном завершении важного этапа Project Silica — исследовательской программы Microsoft по созданию «вечных» носителей информации. Инженеры компании продемонстрировали технологию записи почти 2 терабайт данных на стеклянную пластину размером с обычную подставку для кружки.

Спрос на долгосрочное хранение данных экспоненциально растет: по прогнозам, к 2040 году объем мировой информации увеличится в 10 раз и превысит 250 зеттабайт (250 миллиардов терабайт). Однако современные технологии — магнитные ленты, жесткие диски (HDD) и SSD — недолговечны. Они начинают деградировать уже через десятилетие, вынуждая дата-центры постоянно перезаписывать архивы на новые носители, что стоит колоссальных денег.

Стекло же дешево, доступно и практически неуязвимо. По словам Ричарда Блэка (Richard Black), руководителя Project Silica, стеклянную пластину можно поцарапать, сварить в кипятке или запечь в духовке — данные останутся нетронутыми. В отличие от ДНК-хранилищ, стекло не нужно держать в стерильных условиях.

Изначально физики пытались использовать дорогое кварцевое стекло, но в Microsoft пошли другим путем. Они взяли обычное боросиликатное стекло (из которого делают лабораторные колбы и посуду для микроволновок) и применили систему фемтосекундных лазеров.

Лазер посылает сверхкороткие импульсы внутрь стекла. Вместо того чтобы «выжигать» пустоты, как это делалось раньше, новый лазер просто изменяет коэффициент преломления стекла на микроскопическом уровне (в областях размером около 100 нанометров). Меняя глубину фокуса, данные можно записывать в сотни слоев друг над другом. Чтение происходит с помощью обычного оптического микроскопа и алгоритмов машинного обучения, которые расшифровывают искажения света обратно в цифровой код.

На данный момент скорость записи составляет около 66 мегабайт в секунду (в 6 раз медленнее магнитной ленты), но инженеры планируют решить эту проблему, расщепив лазер на 16 параллельных лучей. Разработчики утверждают, что боросиликатное стекло гарантированно сохранит информацию в течение как минимум 10 000 лет.