尼克尔|5D 数据存储技术的存储密度是蓝光的1万倍微距镜头

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通过部署尖端激光并破解难题，南安普顿大学的科学家们实现了数据存储领域的突破，提供了令人难以置信的存储密度和长期归档能力。据称，这项技术能够在一张CD大小的光盘上存储500TB的数据，发明者设想，将其用于保存从博物馆和图书馆的信息到个人DNA数据的一切东西。
这项技术被称为五维（5D）光学存储，是南安普顿大学的研究小组一直在研究推进的技术。早在2013年，科学家们就成功地使用这种格式来记录和检索一个300 kb的文本文件，尽管他们的雄心远不止于此。
这些数据是使用飞秒激光写入的，该激光发射极短但强大的光脉冲，在玻璃中锻造出纳米级尺度的微小结构。除了包含了三维空间维度外，这些结构还包含有关激光束强度和偏振的信息，这就是科学家将其称为 5D 数据存储的原因。
2015年，该团队通过使用该技术保存《世界人权宣言》、《国王詹姆斯圣经》和《大宪章》等主要文件的数字副本，展示了他们这项技术的进展。与典型的硬盘存储器容易受到高温、潮湿、磁场和机械故障的影响不同，这种“永恒”的5D数据存储承诺，在室温下具有令人难以置信的热稳定性和几乎无限的使用寿命。
然而，科学家们一直在努力解决的一件事是，能够以足够快的速度和足够高的密度写入数据，以满足现实世界的应用。他们现在声称已经通过使用一种称为“近场增强”的光学现象实现了这一点，这使得他们能够用几个微弱的光脉冲来创造纳米结构，而不是直接用飞秒激光写入。这允许以每秒1000000体素的速度写入数据，这相当于每秒230KB的数据或超过100页的文本。
来自英国南安普顿大学的研究人员表示：“这种新方法将数据写入速度提高到了实际水平，因此，我们可以在合理的时间内写入数万兆字节的数据。高度本地化、精确的纳米结构能够提供更高的数据容量，因为在单位体积中可以写入更多的体素。此外，使用脉冲光还可以减少写入所需的能量。 ”

上图：南安普顿大学的科学家们利用他们的尖端5D数据存储技术，在一英寸的硅玻璃样本上存储了大约5gb的信息。
该研究团队还实际展示了这项技术，他们将5GB的文本数据写入到CD大小的石英玻璃光盘上，读出精度几乎为100% ，尽管研究人员表示，这样的光盘将能够容纳500TB的数据，使其密度达到蓝光光盘的1万倍。研究人员还设想，这项技术发现将用于保存某人DNA中的信息，或者用于国家档案馆、博物馆等机构的长期数据存储。但首先，他们需要开发更快的读取数据的方法。
研究人员认为：“目前，个人和组织正在生成越来越大的数据集，迫切需要具有高容量、低能耗和长寿命的更高效的数据存储形式。虽然，我们现在有很多基于云的系统，但它们更多地是为临时数据设计的。我们相信，玻璃中的 5D 数据存储，对于国家档案馆、博物馆、图书馆或私人组织的长期数据存储来说，更为重要和适用。 ”
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