作者:任天 来源:新浪科技 发布时间:2013-10-23 13:53:38
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超过10亿年信息存储介质或将诞生

 

利用蚀刻技术将信息写入钨晶片中,或许能保存上百万年的时间
 
北京时间10月23日消息,据国外媒体报道,从岩石上的雕刻,到现在的磁介质数据存储,数千年来,人类一直在用各种手段保存信息。尽管在过去几十年里,人类存储的数据量出现了极大增长,但要将数据保存一段较长的时间还是十分困难。成功保存信息的关键是保证信息不丢失,但如果我们想使信息保存的时间超过人类本身,那就得有不同于日常存储所用的介质。来自荷兰屯特大学纳米技术研究所的研究者耶罗恩·德·弗瑞斯(Jeroen de Vries)指出,在极端长的时间内进行数据存储是有可能的。
 
目前广泛应用的硬盘驱动器可以存储大量的数据,但只能在室温下使用大约10年的时间。这是因为硬盘的磁能势垒较低,因此在一段时间后,其上面储存的信息就会逐渐丢失。CD和DVD光盘、纸张、磁带、陶瓷、泥版和石头等介质的寿命也是有限的。如果要使信息保留更长的时间,我们就需要寻找新的介质。
 
超过10亿年的档案存储
 
关于为什么要存储这么长时间的信息,我们可以设想很多场景。耶罗恩·德·弗瑞斯说:“一个场景是:一场灾难摧毁了地球,人类社会需要重建;另一个场景是,我们要为未来的智慧生命——无论是地球上的人类后代还是来自外星球——留下某种遗产。在这种情况下,你就会考虑将信息档案存储上百万年,甚至是十亿年。”
 
光学信息载体
 
耶罗恩·德·弗瑞斯开发了一种光学信息载体,每一个字节都是利用蚀刻技术进行书写,载体上的信息能存储极长的时间。这是一种由钨制成的晶片,用氮化硅封装起来。之所以选择钨,是因为该元素能够经受极端的温度。蚀刻到钨的表面(图中所示)的信息形式被称为QR码,其上面用氮化物保护起来。在大的QR码中,每个像素点都包含着较小的QR码,晶片正是以此来储存不同的信息。德·弗瑞斯说:“原则上,我们可以在光盘上储存任何值得保存的东西,例如蒙娜丽莎的数字图像等。在这项研究中,我们测试的是我的一份论文数字拷贝——介绍这种介质的那一章。”
 
高温老化实验
 
为了保证数据的稳定性,需要在信息与外界之间设置一道能量势垒;而为了证明这些数据能在数百万年之后依旧能够读取,研究人员进行了一次老化测试,以了解能量势垒是否足够保证数据不会丢失。德·弗瑞斯说:“根据阿累尼乌斯模型,存储介质如果能在473开尔文(200摄氏度)的烤箱中放置1个小时的话,那它就能在至少一百万年后还能继续工作。”
 
测试完成之后,研究人员发现钨晶片并没有出现明显的老化,而且还能容易地读取信息。当温度继续升高的时候,事情变得复杂起来。在713开尔文(440摄氏度)时,破解QR码变得十分困难,尽管钨并没有受到影响。德·弗瑞斯说:“接下来的研究将了解这种数据载体能否经受住更高温度的考验,例如一场家庭大火。不过,如果我们可以找到一个非常稳定的地方,例如核储存设施,那这种晶片及其上面的数据或许就可以保存数百万年的时间。”
 
 
 
 
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