微软(Microsoft)科学家研发出一种基于玻璃的雷射写入技术,号称能将资料安全保存长达1万年。(图取自微软官网)

(雷德蒙德20日讯)微软(Microsoft)科学家研发出一种基于玻璃的雷射写入技术,号称能将资料安全保存长达1万年。

据英国媒体报导,微软位于英国剑桥的研究团队在《自然》(Nature)期刊上发表最新成果,他们改良了名为“Silica计划”(Project Silica)的玻璃储存技术。该计划研究总监布莱克(Richard Black)表示,这种技术具有惊人的耐用性与寿命。一旦资料被安全写入玻璃中,就能保存非常长的一段时间。

这项技术的运作原理,是利用超快光学领域的“飞秒雷射”(femtosecond laser),将数码资料转化为符号群组,并以极微小的变形(称为体素,voxels)形式,刻录在玻璃内部。布莱克指出,系统可以在仅2毫米厚的玻璃中,堆叠数百层这样的体素。

为了提高写入效率,团队采用单一雷射脉冲来制作每个体素,并将雷射光束分为4道独立光束同时写入,使得纪录速度可达到每秒6590万位元(bits)。

研究人员发现,在1块面积仅12平方公分、厚度2毫米的熔融石英玻璃(fused silica glass)中,竟能储存高达4.84TB(太字节)的资料。根据中国研究人员在同一期刊发表的评论文章,这相当于约200万本实体书的资讯量。

开发新上刻录技术

除了熔融石英,团队也成功开发出在硼矽酸盐玻璃(borosilicate glass)上刻录的技术。这种材质正是知名耐热玻璃品牌派热克斯(Pyrex)所使用的材料。布莱克指出,这种材料更为普遍、价格更低廉,也更容易制造。

在读取资料时,系统会透过自动显微镜与相机扫瞄玻璃,捕捉每一层的影像,再利用机器学习(machine learning)系统进行解码。研究团队强调,从写入、读取到解码的所有步骤,均已实现全自动化,操作门槛大幅降低。

实验数据显示,这些由雷射造成的微小变形极为稳定,在室温下可维持超过1万年不消失。不过,布莱克也坦言,这项技术短期内不太可能进入一般家庭办公室,其主要应用对象是需要处理海量数据的云端服务大厂。

这项技术的运作原理,是利用超快光学领域的“飞秒雷射”(femtosecond laser),将数码资料转化为符号群组,刻录在玻璃内部。(图取自微软官网)
这项技术的运作原理,是利用超快光学领域的“飞秒雷射”(femtosecond laser),将数码资料转化为符号群组,刻录在玻璃内部。(图取自微软官网)

仍面临实际挑战

爱丁堡大学(University of Edinburgh)数码文化遗产教授泰拉斯(Melissa Terras)对此研究表示肯定。她认为,任何能让数码资讯长期保存,且载体本身具惰性、无需特殊维护的技术,都令人振奋。

但泰拉斯也警告,这项技术仍面临实际挑战,例如未来世代是否仍保有读取这些玻璃数据所需的指令与硬体设备。此外,大规模部署“Silica计划”需要钜额投资。

泰拉斯直言:“我们目前并非处于一个产业界或政界愿意斥资建设基础设施,以满足后代资讯需求的经济时刻。”她建议,若真要考量资料保存,眼下的资源应优先用于修复如大英图书馆(British Library)遭网络攻击后的烂摊子,确保现有格式的资讯能被妥善管理与使用。

司徒启雄

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