Как обычное стекло может хранить данные 10 000 лет. Технология уже реальна

Представьте, что архивы всего интернета, медицинские базы данных и библиотеки фильмов хранятся в обычных стеклянных пластинах — и остаются нетронутыми спустя десять тысяч лет. Именно над этим уже почти десятилетие работает Microsoft в рамках проекта Project Silica. И недавно команда сделала важный шаг вперёд: технология теперь совместима с боросиликатным стеклом — тем самым, из которого делают кухонную посуду. Звучит как что-то очень необычное, но это действительно новый способ хранения информации, который намного более надежен, чем традиционны HDD, SSD и даже магнитные ленты для сетевых хранилищ корпоративного уровня.

Теперь данные можно хранить в обычном стекле.Изображение: Spiegelau

Самый лучший способ хранения информации

Это принципиальный сдвиг. Прежде для записи данных требовалось дорогостоящее плавленое кварцевое стекло. Переход на доступный материал делает технологию значительно более практичной для массового применения — в медицине, науке, медиаиндустрии и хранении датасетов для искусственного интеллекта.

В основе Project Silica лежит фемтосекундный лазер — инструмент, способный создавать постоянные отметки прямо внутри стеклянной пластины. Эти отметки называются вокселями: по сути, это трёхмерные пиксели, расположенные в сотнях слоёв по всей двухмиллиметровой толщине стекла.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Почему хранение данных в стекле самое надежное

Принципиальное преимущество такого подхода — физическая устойчивость носителя. Стекло не боится воды, перепадов температур и магнитных полей, которые легко уничтожают обычные жёсткие диски. Данные буквально вплавлены в материал и не могут быть случайно стёрты или искажены.

Жесткий диск кажется надежным способом хранения, но через 10-15 лет данные могут потеряться бехвовзратно. Источник изображения: The Verge

Долговечность технологии подтверждена ускоренными тестами старения: образцы «выпекали» при температуре до 290 °C, имитируя тысячелетия хранения. Данные оставались стабильными. По расчётам учёных, при комнатной температуре информация сохранится более 10 000 лет — против максимум десяти лет у современных магнитных носителей.

Для считывания вокселей система использует машинное обучение. Даже при наличии микродефектов алгоритм восстанавливает данные с помощью упреждающей коррекции ошибок, гарантируя точное воспроизведение записанной информации.

Опасный лёд в феврале: почему он теряет прочность и где нельзя ходить.

Что изменилось в хранении информации

Ключевое обновление, описанное в статье журнала Nature, касается метода записи. Прежний подход использовал двулучепреломляющие воксели — двухэтапный процесс создания микроскопических игольчатых структур, изменяющих взаимодействие стекла с поляризованным светом. Новый метод — фазовые воксели — работает иначе: один лазерный импульс слегка изменяет физическую структуру стекла, влияя на прохождение световых волн.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Это упрощает и удешевляет оборудование для записи и считывания. Правда, соседние фазовые воксели сильнее влияют друг на друга, что создаёт помехи при чтении. Эту проблему решает модель машинного обучения, точно декодирующая данные даже при наличии интерференции.

Пока технология выгляди довольно громоздкой, но для специализированного применения она будет готова уже довольно скоро. Изображение: Microsoft

Ёмкость пластины размером 120 × 120 мм составила чуть больше 2 ТБ при скорости записи 18,4 Мбит/с — несколько меньше, чем у предыдущей версии, но за счёт значительного упрощения всей системы. Дополнительно инженеры научили лазер расщепляться на несколько пучков и записывать множество точек одновременно, а побочные вспышки света при записи используются для автоматической калибровки процесса в реальном времени.

Если ищете что-то интересное на AliExpress, не проходите мимо Telegram-канала "Сундук Али-Бабы"!

Для чего нужны стеклянные носители информации

Project Silica выглядит значительно ближе к реальному внедрению, чем многие конкурирующие концепции долговременного хранения данных. Тем не менее путь к коммерческому использованию ещё не пройден. Предстоит решить вопросы стоимости записи и извлечения информации, а также разработать системы эффективной навигации по зеттабайтам данных, рассредоточенным в небольших стеклянных пластинах.

Тем не менее сама идея хранить критически важные данные человечества в материале, который переживёт любой современный носитель, уже перестаёт казаться фантастикой. А доступность боросиликатного стекла — того же, что используется в обычной кухонной утвари, — делает эту перспективу по-настоящему реальной.