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5D存储晶体:存储世界的超人

发布时间:2020-08-26 15:46:48

科学家一直在努力发明一种更好的方式来存储世界各地的数据,为了找到一种可以永远存储数据的数据存储技术。由于个人和公司的存储需求无穷无尽,因此他们不得不寻找固定的数据存储。但没人能想到他们会想出5D存储晶体来提供高达360 TB的数据存储空间。


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尽管存储空间是一个很大的问题,但更大的问题是存储平台的寿命。是否有数据存储技术可以在您的整个生命中存储您的数据而不会感到疲倦?简单地说,如果您使用的机器不必再次增加硬盘,会是什么情况?


这一切可能听起来是肤浅的。但有研究人员称,5D光学存储具有数十亿年的存储能力。它已经超过了您当前常规使用的存储介质。一代又一代地传递信息是值得信赖的信息流。但是显然,随着媒体的模糊,这种趋势需要改变。几年前,在英国南安普敦大学,发现了一种存储数据库的新方法。用玻璃中的微小纳米结构对信息进行编码是5D存储晶体背后的真正技术,这可以减轻我们数据中心负责人的负担。


典型的标准尺寸光盘可以存储多达360 TB的数据。您现在是不是有一点心动了?它还承诺比室温高出138亿年。在180到190摄氏度的温度下,终生服务于TB级的存储空间是一项技术奇迹。带上任何文件类型,技术就会编码并永久保存。


现在的问题是这些晶体是由什么制成的?这些是由熔融石英制成的小圆盘。熔融石英玻璃在结构和化学成分方面都非常耐用。这些晶体通过使用飞秒激光写入来记录5D数字数据。早期,这些光盘只能存储数百KB的数据。但是随着技术的每天改进,它现在已经达到了数TB。这些光盘只有三英寸宽,因此比普通DVD或蓝光光盘小得多。如此小的  石英硬盘驱动器可以存储360TB的数据。稳定性令人惊讶,但这是玻璃的真正期望。



与硬盘驱动器,闪存和磁带驱动器相比,漏洞系数也非常低。所有这些都会随着时间的流逝而变差,并且很容易受到温度的影响。但是,即使在高温尖峰下,这些石英晶体也会平静下来,由熔融石英制成的超快激光诱导纳米光栅负责无限的数据存储。因此,该信息以二进制形式(即1和0)在单个层中传输。这些3D光学存储技术已证明是在单个整体光盘中写入数千个层的理想选择,甚至不需要添加任何其他物理层。



5D光学数据的关键特征


1.这些飞秒激光脉冲或自组装纳米结构的跨度为20nm。

2.光产生的最小的嵌入式结构。

3.各向异性属性有助于多路复用数据存储。

4.自组织的物理学导致纳米结构的形成。



5D存储与常规存储之间的比较


想象一下,每条推特、快照和YouTube评论都被永久保留。因此,这是令人难以置信的弯曲数据存储技术。这是使用飞秒激光额定值在熔融石英上进行的5维记录和检索过程。为了解决这个问题,让我们将该技术与CD进行比较。我们的传统数据存储技术(如CD和DVD)已达到每平方英寸数百GB。通常,CD和DVD使用三个特殊尺寸,即高度,长度和宽度。当从CD上读取数据时,激光从光盘上反射回来,当光从凹凸处反射时,激光被反射为1;在没有凹凸时,激光被记录为0。使用这些1和0,它可以存储从书籍到音乐再图像的任何内容。但是,这种使用飞秒激光在熔融石英盘上记录数据的新技术并不会像CD那样产生撞击,也不会像黑胶唱片那样产生凹坑。相反,它正在创建自组装的纳米结构,该结构是称为纳米光栅的3D点的层。


这种纳米光栅在石英中产生双折射,从而展现出源自其折射率的光学特性。科学家正在利用这种双折射来获得两个新的光学尺寸。当从5维石英读取数据时,光会反射回来并根据纳米光栅的方向(即第四维)进行读取。由结构折射的激光强度的变化是第五维。现在将这两个添加到传统尺寸中,您将获得5个尺寸。



现在,熔融石英的5个新尺寸为


高度

长度

宽度

纳米光栅取向

结构折射



通过利用多维尺寸,玻璃上的每个点可以存储3个不同的信息位。一个文件写在3层纳米结构的点上,每个点之间相距5微米,即百万分之一米(小于0.0002英寸)。这意味着它非常密集地打包,并且以微小的方式存储了如此多的数据。由于存储了如此多的数据,因此影响巨大。您可以想象这是一个存储360 TB数据的单晶。


CD上的信息是肤浅的,可以被刮掉,而石英中存储的数据在极具弹性的材料结构中是安全的。它可以承受高达1832华氏度(或之前提到的1000摄氏度)的温度。这种技术可能会改变我们存储每个数据的方式。无需担心降低录像带性能或刮擦磁盘。整个人类历史都可以用一种比人类更长寿的格式来保存。


但是当涉及到生活时,他们只是无法将其延续到十年。而基于DNA的数据存储每克可以容纳数百TB。但是5D存储技术通过提供空前的性能已经赢得了数百万颗心,其中最棒的是高达1000摄氏度的热稳定性。因此,这是数十亿年来我们可以送给后代的最好的礼物。



5D光学存储的工作原理是什么?


那些小至20 nm的纳米光栅被证明是最小的嵌入结构,可产生光。光线以穿过偏光太阳镜的相同方式在它们内部传播。然后,科学家根据光的转换方式读取信息。他们传达直接基于纳米结构取向的5维信息。



如何确定光的强度?


折射光的强度取决于其在x,y和z轴上的空间位置。在5D晶体上存储数据与在硬盘上存储数据有何不同?数据存储驱动器(例如闪存驱动器或固态驱动器)的使用寿命大约只有10年左右。HDD中基于磁化的内存以导致数据丢失的方式传输数据。在5D光学晶体的情况下,没有潜在的数据丢失。



是什么导致了5D光学存储的发明?


即使找到了多种存储技术,也没有这样的数据存储可以宣称可以存储数百年的信息。它消除了所有磨损或刮擦等问题。它确保了高容量的数据存储,即使在人类之后也可以持续使用。



5D光盘可以达到的最大大小是多少?


尽管最大尺寸可以达到几米,但目前使用的直径最大为25毫米。他们很容易调查和处理。但是他们承诺将来会达到直径12厘米的标准尺寸。



原文链接:https://www.gntele.com/news/content/617.html


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