Stockage de données optique 5D - 5D optical data storage
Le stockage de données optiques 5D (parfois appelé cristal à mémoire Superman ) est un verre nanostructuré permettant d'enregistrer en permanence des données numériques à l'aide d' un processus d' écriture laser femtoseconde . Le cristal de mémoire est capable de stocker jusqu'à 360 téraoctets de données pendant des milliards d'années. Le concept a été démontré expérimentalement en 2013. Hitachi et Microsoft ont recherché et développé des techniques de stockage optique 5D.
Conception technique
Le concept est le stockage en masse de données optiquement dans des matériaux transparents non photosensibles tels que le quartz fondu , réputé pour sa stabilité et sa résistance chimiques élevées. L'écriture dedans à l'aide d'un laser femtoseconde a été proposée et démontrée pour la première fois en 1996. Le support de stockage est constitué de quartz fondu où les dimensions spatiales , l'intensité, la polarisation et la longueur d'onde sont utilisées pour moduler les données. En introduisant des nanoparticules d' or ou d' argent noyées dans le matériau, leurs propriétés plasmoniques peuvent être exploitées.
Jusqu'à 18 couches ont été testées en utilisant des paramètres optimisés avec une énergie d'impulsion lumineuse de 0,2 microjoules (5,6 × 10 −14 kWh), une durée de 600 fs et un taux de répétition de 500 kHz. En supposant un laser efficace à 100 %, c'est-à-dire un watt-heure (3,6 kJ) de consommation d'énergie pour un maximum de 0,5 Mbits de stockage de données. Pour 1000 Mbits de stockage, ce qui représente jusqu'à deux kilowattheures (7,2 MJ). Le test de la durabilité à l'aide de mesures de vieillissement accéléré montre que le temps de décroissance des nanoréseaux est de 3×10 20±1 ans à température ambiante, 30 °C (86 °F). À une température élevée de 189 °C (372 °F), le temps de décroissance extrapolé est comparable à l'âge de l'Univers (13,8 × 10 9 ans ). En enregistrant des données avec un objectif d' ouverture numérique de 1,4 NA et une longueur d'onde de 250 à 350 nanomètres (9,8 × 10 -6 -1,38 × 10 -5 pouces ), une capacité de 360 téraoctets peut être atteinte.
Le format a une nouvelle méthode de stockage de données appelée "5 dimensions". Ceci est davantage à des fins de marketing puisque l'appareil a 3 dimensions physiques et aucune propriété dimensionnelle supérieure exotique. La nature fractale/holographique de son stockage de données est également purement tridimensionnelle. Selon l' Université de Southampton :
Les disques à 5 dimensions [ont] de minuscules motifs imprimés sur 3 couches à l'intérieur des disques. Selon l'angle sous lequel ils sont vus, ces motifs peuvent être complètement différents. Cela peut ressembler à de la science-fiction, mais c'est fondamentalement une illusion d'optique vraiment sophistiquée. Dans ce cas, les 5 dimensions à l'intérieur des disques sont la taille et l'orientation par rapport à la position tridimensionnelle des nanostructures. Le concept d'être en 5 dimensions signifie qu'un disque a plusieurs images différentes selon l'angle sous lequel on le regarde et le grossissement du microscope utilisé pour le voir. Fondamentalement, chaque disque a plusieurs couches d'images de niveau micro et macro.
Il peut être lu avec une combinaison d'un microscope optique et d'un polariseur.
La technique a été démontrée pour la première fois en 2010 par le laboratoire de Kazuyuki Hirao à l'Université de Kyoto. De plus, la technologie a été développée par le groupe de recherche de Peter Kazansky au Centre de recherche en optoélectronique de l' Université de Southampton .
Les usages
Depuis 2018, la technologie est utilisée en production par la Fondation Arch Mission . Ses premier et deuxième disques ont été donnés à Elon Musk : un disque se trouve dans sa bibliothèque personnelle, et l'autre a été placé à bord du Tesla Roadster dans l'espace .
GitHub , une filiale de Microsoft , prévoit d'utiliser cette technologie pour archiver tous les dépôts Git publics . Microsoft appelle cette technologie Project Silica avec une durée de vie revendiquée de plus de 10 000 ans.