Przechowywanie danych w pięciu wymiarach

Nowy materiał reagujący na światło może doprowadzić do powstania dysków o rozmiarze dzisiejszych płyt DVD, które będą przechowywać cztery rzędy wielkości więcej danych. Tradycyjne płyty DVD i CD przechowują dane na swojej powierzchni w dwóch wymiarach, a dyski holograficzne mogą je przechowywać w trzech. Teraz naukowcy po raz pierwszy zademonstrowali to, co nazywają pięciowymiarowym materiałem optycznym. Może rejestrować dane w trzech wymiarach przestrzennych oraz w odpowiedzi na różne długości fal i polaryzacje światła laserowego.

Tęcza danych : Te sześć wzorów zostało zapisanych w tym samym obszarze nowego nośnika do przechowywania danych przy użyciu trzech różnych kolorów i dwóch różnych polaryzacji światła laserowego.

Materiał jest opracowywany przez naukowców pod kierunkiem Min Gu , dyrektor Centrum Mikrofotoniki na Uniwersytecie Technologicznym w Swinburne w Wiktorii w Australii. Materiał składa się z warstw złotych nanoprętów zawieszonych w przezroczystym plastiku ułożonym płasko na szklanym podłożu. Wiele wzorców danych można zapisywać i odczytywać w tym samym obszarze materiału bez wzajemnego zakłócania się. Używając trzech długości fal i dwóch polaryzacji światła, australijscy naukowcy napisali sześć różnych wzorów na tym samym obszarze. Ponadto zwiększyli gęstość przechowywania do 1,1 terabajta na centymetr sześcienny, zapisując dane w stosach składających się nawet z 10 warstw nanoprętów. W artykule opublikowanym dzisiaj online w czasopiśmie Natura , grupa Gu donosi, że rejestruje prędkość około gigabita na sekundę.

Możesz nagrać każdy bit za pomocą jednego impulsu laserowego, mówi Gu. Laser piszący topi i przekształca cząsteczki złota, które mają mniej niż 100 nanometrów długości. Zmiany wpływają na interakcję nanoprętów ze światłem z systemu obrazowania laserowego, umożliwiając odczytanie danych.

Australijscy naukowcy dostosowali nanocząsteczki złota tak, aby reagowały na różne długości fal światła, kontrolując ich wymiary. Na przykład podczas pulsowania skupioną wiązką zielonego światła niektóre nanopręty zmienią kształt, podczas gdy inne znajdujące się bardzo blisko, ale o innym rozmiarze nie zostaną naruszone. Odpowiedź nanoprętów, które są losowo rozproszone w plastiku, zależy również od kąta propagacji wpadającego światła. Kiedy polaryzacja światła jest wyrównana z długą osią pręcików, pręciki pochłaniają je silniej niż światło pochodzące z innych kątów. Wzorów nie można usunąć i przepisać, ale powinny być stabilne w czasie.

Wcześniejsze prace nad tego rodzaju multipleksowym nośnikiem optycznym opierały się na polimerach reagujących na światło. Spektrum absorpcji tych materiałów jest bardzo szerokie, mówi Gu, co utrudnia nagrywanie z dużą gęstością przy użyciu wielu kolorów światła. Zaletą złotych nanoprętów i kropek kwantowych, innego nanomateriału, który Gu bada w celu stworzenia pamięci pięciowymiarowej z możliwością wielokrotnego zapisu, jest to, że reagują na znacznie węższe pasma światła.

Australijska technika będzie musiała konkurować z szeregiem technik przechowywania danych o wysokiej gęstości na różnych etapach rozwoju, w tym z pamięcią flash i pamięcią magnetyczną o wysokiej gęstości nowej generacji . Wyniki są wczesne, ale interesujące, mówi Kevin Curtis , dyrektor ds. technologii w Technologie InPhase , firma z Kolorado, która opracowuje pamięć holograficzną , która rejestruje w trzech wymiarach przy użyciu jednej długości fali. W zeszłym tygodniu w IEEE Photonics Society optyczne przechowywanie danych Spotkanie na Florydzie, InPhase zaprezentowało prototyp, który przechowuje 713 gigabajtów na cal kwadratowy. Firma współpracuje z Hitachi wdrożenie technologii holograficznej w produktach.

Barry H. Schechtman, emerytowany dyrektor wykonawczy Konsorcjum Przemysłu Magazynowania Informacji , mówi, że australijska praca jest dobrą pierwszą demonstracją długoterminowego potencjału zapisu pięciowymiarowego w zwiększaniu pojemności i szybkości optycznej pamięci masowej. Mówi, że złoty nośnik zapisu z nanoprętów zapewnia więcej pokręteł niż inne materiały do ​​przechowywania danych.

Schechtman ostrzega jednak, że naukowcy stoją przed ogromnym wyzwaniem inżynieryjnym. Jest prawdopodobne, że połączenie wszystkich tych zmiennych naraz i przesuwanie każdej z nich w kierunku naturalnych granic okaże się trudne, mówi.

Gu informuje, że ma umowę z Samsung i prowadzi rozmowy z chińskim producentem elektroniki Technologia Shenzhen Sunland licencjonowania technologii. Pierwsza aplikacja, jak mówi, prawdopodobnie będzie znajdować się w archiwach, w których przechowywane są duże ilości danych z plików obrazowania medycznego, kodowania bezpieczeństwa i bankowości.

ukryć