นักวิทยาศาสตร์เผย "การจัดเก็บข้อมูลแบบ5D" เก็บข้อมูลได้ 500TB ในดิสก์แผ่นเดียว

จากการปรับแต่งด้วยเลเซอร์ที่ทันสมัยและการแก้ปัญหาเล็กๆ น้อยๆ  นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันประสบความสำเร็จในการจัดเก็บข้อมูลที่มีทั้งความจุที่มากและมีความสามารถในการเก็บข้อมูลในระยะยาว พูดได้ว่าเทคโนโลยีนี้สามารถจัดเก็บข้อมูลได้ 500 เทราไบต์ในดิสก์ขนาดซีดีแผ่นเดียว โดยผู้สร้างคาดว่าเทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้ในการเก็บรักษาทุกอย่างตั้งแต่ข้อมูลสำหรับพิพิธภัณฑ์และห้องสมุดไปจนถึงข้อมูลเกี่ยวกับ DNA ของบุคคล

เทคโนโลยีนี้เรียกว่าการจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคัล (5)D แบบ 5 มิติ ซึ่งป็นโครงการหนึ่งของทีมจากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันที่พัฒนามาระยะหนึ่งแล้ว เทคโนโลยีนี้เริ่มต้นขึ้นครั้งแรกในปี 2013 โดยนักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการใช้รูปแบบในการบันทึกและเรียกค้นไฟล์ข้อความขนาด 300 กิโลไบต์ หลังจากประสบความสำเร็จในครั้งนั้น ทีมก็ได้มีการศีกษาและพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง

การจัดทำตัวจัดเก็บข้อมูลนี้ใช้เฟมโตเซเคินเลเซอร์ (femtosecond laser) เป็นเครื่องเลเซอร์ที่ปลดปล่อยพลังงานเลเซอร์ในอัตราความเร็วสูงวัดเป็นหน่วยได้ 1 เฟมโตวินาทีหรือหนึ่งในพันพันล้านของวินาที ซึ่งจะปล่อยคลื่นแสงที่สั้นแต่ทรงพลัง หลอมโครงสร้างเล็กๆ ในแก้วที่ระดับนาโน โครงสร้างเหล่านี้ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มและโพลาไรซ์ลำแสงเลเซอร์ นอกเหนือจากมิติเชิงพื้นที่ทั้งสาม (3D) ซึ่งเป็นเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่าการจัดเก็บข้อมูลแบบ 5D

ขอบคุณภาพจาก Newatlas

ในปี 2015 ทีมงานได้สาธิตความก้าวหน้าโดยใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อบันทึกสำเนาดิจิทัลของเอกสารสำคัญๆ เช่น ปฏิญญาสากลว่าด้วยสิทธิมนุษยชน พระคัมภีร์คิงเจมส์ และแมกนาคาร์ตา เมื่อเทียบกับหน่วยความจำฮาร์ดไดรฟ์ทั่วไปที่เสี่ยงต่ออุณหภูมิสูง ความชื้น สนามแม่เหล็ก และความล้มเหลวทางกลไกต่างๆ การจัดเก็บข้อมูล 5D นี้รับประกันความเสถียรทางความร้อนและอายุการใช้งานที่ไม่จำกัดอย่างแท้จริง

อย่างไรก็ตาม สิ่งหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้พยายามแก้ไขคือ ความสามารถในการเขียนข้อมูลด้วยความรวดเร็วและความจุที่เพียงพอสำหรับการใช้งานในโลกแห่งความจริง ซึ่งตอนนี้พวกเขาก็อ้างว่าได้บรรลุสิ่งนี้แล้ว โดยการใช้ปรากฏการณ์ทางแสงที่เรียกว่าการปรับปรุงระยะใกล้ ซึ่งช่วยให้พวกเขาสร้างโครงสร้างนาโนด้วยพัลส์แสงที่อ่อนลงเล็กน้อยแทนที่จะเขียนด้วยเลเซอร์เฟมโตวินาทีโดยตรง การทำแบบนี้จะช่วยให้เขียนข้อมูลที่ 1,000,000 voxels ต่อวินาที ซึ่งเท่ากับข้อมูล 230 kb หรือข้อความมากกว่า 100 หน้าต่อวินาที

"วิธีการใหม่นี้ช่วยปรับปรุงความเร็วในการเขียนข้อมูลให้อยู่ในระดับที่ใช้งานได้จริง ดังนั้นเราจึงสามารถเขียนข้อมูลได้หลายสิบกิกะไบต์ในเวลาที่เหมาะสม" Yuhao Lei จากมหาวิทยาลัย Southampton ในสหราชอาณาจักรกล่าว "โครงสร้างนาโนที่มีความแม่นยำสูงช่วยให้มีความจุข้อมูลที่สูงขึ้นเนื่องจากสามารถเขียนว็อกเซลได้มากขึ้นต่อหนึ่งหน่วย นอกจากนี้การใช้แสงพัลซิ่งยังช่วยลดพลังงานสำหรับการเขียนอีกด้วย”

ขอบคุณภาพจาก ibtimes

ทีมงานสาธิตเทคนิคนี้โดยการเขียนข้อมูลข้อความขนาด 5 GB ลงบนแผ่นแก้วซิลิกาที่มีขนาดประมาณเท่ากับซีดี 1 แผ่น ซึ่งมีความแม่นยำในการอ่านเกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้นักวิจัยกล่าวว่าแผ่นดิสก์ดังกล่าวจะสามารถรองรับข้อมูลได้ 500 TB คิดเป็น 10,000 เท่าของแผ่น Blu-ray และยังกล่าวอีกว่าการค้นพบเทคโนโลยีนี้จะสามารถใช้ในการรักษาข้อมูล DNA หรือจัดเก็บข้อมูลระยะยาวสำหรับหอจดหมายเหตุแห่งชาติ พิพิธภัณฑ์ และอีกมากมาย แต่ก่อนอื่นนั้นพวกเขาจะต้องพัฒนาวิธีการอ่านข้อมูลให้เร็วขึ้นกว่าเดิม

Yuhao Lei กล่าวว่า "บุคคลและองค์กรต่างๆ กำลังสร้างชุดข้อมูลขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ทำให้เกิดความต้องการอย่างมากในการจัดเก็บข้อมูลให้มีประสิทธิภาพ มีความจุที่สูงขึ้น ใช้พลังงานต่ำ และอายุการใช้งานยาวนาน” “ในขณะที่ระบบคลาวด์ได้รับการออกแบบสำหรับข้อมูลชั่วคราวมากขึ้น แต่เราเชื่อว่าการจัดเก็บข้อมูล 5D จะมีประโยชน์สำหรับการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวสำหรับหอจดหมายเหตุแห่งชาติ พิพิธภัณฑ์ ห้องสมุด หรือองค์กรเอกชน”

ขอบคุณข้อมูลจาก Newatlas