Автоматизирана система за съхранение на големи количества информация в стъкло може да промени бъдещето на центровете за данни. Нашият свят функционира благодарение на данни – от интернет и показанията на безброй индустриални сензори до научни данни от ускорители на частици – и всичко това трябва да се съхранява безопасно и ефективно.

През 2014 г. Питър Казански от Университета в Саутхемптън, Великобритания, и неговите колеги показаха, че лазерите могат да се използват за кодиране на стотици терабайта данни в наноструктури вътре в стъкло, създавайки по този начин метод за съхранение на данни, който може да издържи по-дълго от възрастта на Вселената.

Тяхната технология беше твърде непрактична, за да бъде приложена в промишлен мащаб, но Ричард Блек и неговите колеги от проекта Silica на Microsoft вече демонстрираха подобна технология на стъклена основа, която може да доведе до създаването на дълготрайни стъклени библиотеки за данни в близко бъдеще.

„Стъклото може да издържи екстремни температури, влажност, частици и електромагнитни полета. Освен това стъклото има голям живот и не се налага да се подменя на всеки няколко години. Това го прави и по-устойчиво средство. Необходима е много малко енергия за производството му и е лесно за рециклиране, когато вече не ни е нужно“, казва Блек.

Процесът на екипа започва с използването на фемтосекундни лазери, които излъчват светлинни импулси с продължителност от квадрилионни от секундата, за да преобразуват данните в миниатюрни структури, изрязани в тънки стъклени слоеве. При преобразуването на битовете данни в тези структури екипът добави и допълнителни битове, които гарантират по-малко грешки при четене и запис.

Данните могат да бъдат прочетени с комбинация от микроскоп и камера, чиито изображения след това се предават на алгоритъм на невронна мрежа, който преобразува информацията обратно в битове. Целият процес е лесно повторим и автоматизиран, което го прави подходящ за роботизирани съоръжения за съхранение на данни.

Изследователите успяват да съхранят 4.8 терабайта данни в квадратно парче стъкло с ширина 120 милиметра и дебелина 2 милиметра – което се равнява на приблизително 37 iPhone-а с капацитет за съхранение, но с обем, равен на около една трета от този на един iPhone.

Въз основа на експерименти за ускорено стареене като нагряване на стъклото в пещ екипът изчисли, че данните могат да останат стабилни и четими за повече от 10 000 години при 290 °C и дори по-дълго при стайна температура. Освен това изследователите тестваха метода си с боросиликатно стъкло, което е по-евтино от стандартното стъкло, но може да съхранява само по-малко сложни данни.

Казански казва, че основният пробив на Project Silica е, че предлага цялостна система, която може да бъде мащабирана до нивото на центровете за данни. Физичните принципи, стоящи зад съхранението на данни на стъклена основа, са известни от повече от десетилетие, но новата работа потвърждава, че то може да се превърне в жизнеспособна технология.

Microsoft не е единствената компания, която проявява интерес към популяризирането на тази технология. Казански е съосновател на компанията SPhotonix, която например е съхранила човешкия геном в парче стъкло. Австрийският стартъп Cerabyte също предлага съхранение на големи количества данни в ултратънки слоеве от керамика и стъкло.

Все пак остават въпроси, например за цената на интегрирането на стъклени библиотеки в съществуващите центрове за данни и дали екипът на Project Silica може да увеличи капацитета на стъклата си, който според работата на екипа на Казански трябва да достигне до 360 терабайта.

Блек казва, че най-ясните потенциални приложения на технологията на Project Silica в момента са навсякъде, където данните трябва да се съхраняват в продължение на векове, като национални библиотеки, научни хранилища или културни архиви. Работейки с компании като Warner Bros. и Global Music Vault, неговият екип също е започнал да проучва съхранението на данни, които трябва да се пазят за неопределено време и в момента се намират в облака, казва той.

Казански казва, че технологията е била включена дори във филма Mission: Impossible – The Final Reckoning, където главният герой я намира достатъчно просторна и сигурна, за да хване в капан злодейски изкуствен интелект. „Това е рядък момент, в който научната фантастика на Холивуд всъщност се основава на нашата ревюирана реалност“, казва той.

Снимка: Pexels/Microsoft Research

Виж още: Какво правят 200 000 живи човешки неврона на микрочип? Играят Doom, разбира се (ВИДЕО)