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新型光學(xué)存儲技術(shù)：永久性存儲 容量更大 而就在近期的一項(xiàng)研究報告中，由英國南安普頓大學(xué)張靖宇（Jingyu Zhang，音譯）、明達(dá)加斯・吉塞維斯、馬蒂納斯・貝瑞斯納以及皮特・卡贊斯組成的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)展示了一種新型數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，其存儲數(shù)據(jù)的有效期限在室溫條件下大約為3乘以10的20次方年，也就是說――永久存儲。想像一下如果這項(xiàng)新技術(shù)可以規(guī)模化，將會翻開存儲領(lǐng)域的新篇章。 在這一存儲系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)被存儲到利用激光脈沖形成的納米柵格中，如下圖。在室溫條件下，該系統(tǒng)的理論壽命長達(dá)3乘以10的20次方年。  下面展示的是在不同溫度條件下系統(tǒng)退化速度的阿倫尼烏斯圖解。黑色的點(diǎn)表示測量值，紅色的點(diǎn)為理論值。如圖，在約合189攝氏度的高溫下，該系統(tǒng)的壽命仍然堪比宇宙的年齡。  “信息時代，大數(shù)據(jù)橫行。很多個人，公司和政府部門都對永久性數(shù)據(jù)存儲技術(shù)感興趣，并希望將其應(yīng)用于軍事，科學(xué)以及其他領(lǐng)域。目前市場上，日立公司此前也開發(fā)過類似產(chǎn)品，存儲年限達(dá)到百萬年之久。而我們相信，我們給出的解決方案將成為這一問題的終極答案。”張靖宇表示。 研究人員解釋，傳統(tǒng)上，數(shù)據(jù)存儲與壽命、容量之間存在一種權(quán)衡關(guān)系，因此那些可以存儲大容量信息的介質(zhì)往往壽命就比較短。比如物理學(xué)家們展示的一項(xiàng)新技術(shù)：利用單獨(dú)的原子存儲數(shù)據(jù)，但在室溫條件下這種存儲介質(zhì)的維持時間僅有大約10皮秒（1皮秒=1萬億分之一秒）。 如何延長壽命？ 首先，就是大家最關(guān)注的存儲壽命問題。這一存儲系統(tǒng)的退化核心機(jī)制是其納米柵格之間的納米空洞的坍塌崩潰，一旦這些納米空洞崩塌，存儲在柵格結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)也就將隨之變得不穩(wěn)定并出現(xiàn)丟失。 研究人員計(jì)算了這一柵格系統(tǒng)退化的時間，這樣計(jì)算出來的結(jié)果便是這一數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的壽命。計(jì)算的結(jié)果，在室溫下其壽命大約為3乘以10的20次方年。這顯示了其無與倫比的優(yōu)越性能。隨著環(huán)境溫度的上升，該系統(tǒng)的使用壽命會相應(yīng)減少，但即便是在189攝氏度的超高溫度環(huán)境下，其壽命仍然高達(dá)大約138億年，這已經(jīng)和我們所在宇宙的年齡相當(dāng)。 如何擴(kuò)充容量？ 該系統(tǒng)既擁有超長壽命，同時也擁有巨大的容量。在存儲數(shù)據(jù)時，使用一個飛秒激光器發(fā)射超短波激光脈沖照射石英晶體，這樣這束激光就會在適應(yīng)晶體內(nèi)產(chǎn)生納米級小點(diǎn)，每一個小點(diǎn)攜帶3bit的信息，怎么來的？是因?yàn)榧す饷}沖采用了多層編碼方式，即每一個小點(diǎn)都包含了3個不同的微層面結(jié)構(gòu)，其中紀(jì)錄了入射激光脈沖的強(qiáng)度和偏振性。 |
