Человечество производит данные быстрее, чем успевает их сохранять. К 2040 году объем информации достигнет 350 зеттабайт. Магнитные ленты и жесткие диски живут несколько лет, потом требуют переноса на новые носители. Это дорого и энергозатратно.

Изображение: Flux ai

Команда Microsoft Research нашла выход. Они используют чистое стекло. Оно устойчиво к влаге, перепадам температуры и электромагнитным помехам. Информацию записывают лазером с фемтосекундными импульсами. Луч создает внутри стекла микроскопические изменения, называемые вокселями или по-другому, трехмерными пикселями.

Используют два типа вокселей. Фазовые меняют показатель преломления равномерно во всех направлениях. Во втором типе вокселей свет разделяется на лучи, скорость которых отличается. Каждый воксель хранит больше одного бита. Луч проходит стекло горизонтально, создавая слои. Одновременно работают несколько параллельных лучей, что ускоряет запись.

Пластина толщиной 2 миллиметра вмещает 301 слой. Плотность записи составляет около 1,59 гигабита на кубический миллиметр. На квадратную пластину 120 миллиметров помещается 4,8 терабайта. Скорость записи достигает чуть более 25 мегабитов в секунду на луч.

Система следит за мощностью лазера в реальном времени и корректирует параметры, чтобы воксели получались стабильными. Это гарантирует качество записи. Читают данные с помощью оптического микроскопа. Алгоритм отфильтровывает помехи между вокселями и превращает изображения обратно в биты.

Самое дорогое в этом методе - это чистое кварцевое стекло. Но можно использовать более дешевое боросиликатное. Оно тоже хранит данные тысячи лет. На данный момент технология ещё не вышла на рынок. Но авторы уверены, что стекло станет решением для архивного хранения в цифровую эпоху.