這是展示不同溫度條件下系統(tǒng)退化速度的阿倫尼烏斯圖解。黑色的點(diǎn)表示測(cè)量值，紅色的點(diǎn)為理論計(jì)算值。在462K(約合189攝氏度)溫度條件下，該系統(tǒng)的壽命仍然幾乎與宇宙的年齡相同

北京時(shí)間2月8日消息，據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)站報(bào)道，存儲(chǔ)在CD或DVD這類介質(zhì)上的數(shù)據(jù)一般而言可以保存長達(dá)數(shù)十年的時(shí)間，在那之后由于材料的物理性老化將會(huì)損害其保存的數(shù)據(jù)。一直以來研究人員都在尋找使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間進(jìn)一步延長的辦法。但就目前而言，即便是將這一紀(jì)錄延長至100年都將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。而在近期發(fā)表的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家們展示了一種新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的有效期限在室溫條件下大約為3乘以10的20次方年，也就是說幾乎是無限長的時(shí)間。這將開創(chuàng)永久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的嶄新領(lǐng)域。

這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)者是英國南安普頓大學(xué)的張靖宇(音譯：Jingyu Zhang)，明達(dá)加斯·吉塞維斯(Mindaugas Gecevi?ius)，馬蒂納斯·貝瑞斯納(Martynas Beresna)以及皮特·卡贊斯基(Peter G. Kazansky)。他們的有關(guān)研究論文已經(jīng)在近日出版的最新一期《物理評(píng)論快報(bào)》上公開發(fā)表。

張靖宇表示：“在因特網(wǎng)發(fā)明50年后，在這個(gè)信息時(shí)代，正有越來越多的數(shù)據(jù)被生產(chǎn)出來。如此，如何在考慮材料物理老化的前提下長期存儲(chǔ)數(shù)據(jù)就成為廣受關(guān)注的技術(shù)課題。很多個(gè)人，公司和政府部門都對(duì)永久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)感興趣，并希望將其應(yīng)用于軍事，科學(xué)以及保密領(lǐng)域。目前在市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品中可以看到這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了部分進(jìn)展，日本日立公司也開發(fā)了一款產(chǎn)品，可以將數(shù)據(jù)保存數(shù)百萬年之久。而我們相信此次我們給出的是針對(duì)這一問題的終極解決方案。”

研究人員解釋稱，傳統(tǒng)上，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與壽命以及容量之間存在一種權(quán)衡關(guān)系，因此那些可以存儲(chǔ)大容量信息的存儲(chǔ)介質(zhì)往往壽命就比較短。比如說物理學(xué)家們已經(jīng)展示一項(xiàng)技術(shù)，可以利用單獨(dú)的原子存儲(chǔ)海量信息，但在室溫條件下這種存儲(chǔ)介質(zhì)的維持時(shí)間僅有大約10皮秒(1皮秒=1萬億分之一秒)。

而此次研究人員給出的解決方案則完美解決了這個(gè)矛盾——它既擁有超長壽命，同時(shí)也擁有巨大的容量。在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，使用一個(gè)飛秒激光器發(fā)射超短波激光脈沖照射石英晶體。這樣這束激光就會(huì)在適應(yīng)晶體內(nèi)產(chǎn)生納米級(jí)小點(diǎn)，每一個(gè)小點(diǎn)攜帶3比特的信息。之所以可以讓每個(gè)小點(diǎn)攜帶3個(gè)比特的信息，是因?yàn)榧す饷}沖采用了多層編碼方式，即每一個(gè)小點(diǎn)都包含了三個(gè)不同的微層面結(jié)構(gòu)，其中紀(jì)錄了入射激光脈沖的強(qiáng)度和偏振性。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，一張CD或DVD大小的光碟，假設(shè)其擁有1000個(gè)記錄層，那么它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量將達(dá)到數(shù)百個(gè)TB，這是一個(gè)非常可觀的數(shù)字?！　〗酉聛砜疾爝@種存儲(chǔ)系統(tǒng)的壽命問題。這一存儲(chǔ)系統(tǒng)的退化核心機(jī)制是其納米柵格之間的納米空洞的坍塌崩潰，一旦這些納米空洞崩塌，存儲(chǔ)在柵格結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)也就將隨之變得不穩(wěn)定并出現(xiàn)丟失。

研究人員計(jì)算了這一柵格系統(tǒng)退化的時(shí)間，這樣計(jì)算出來的結(jié)果便是這一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的壽命。計(jì)算的結(jié)果，在室溫下其壽命大約為3乘以10的20次方年。這顯示了其無與倫比的優(yōu)越性能。隨著環(huán)境溫度的上升，該系統(tǒng)的使用壽命會(huì)相應(yīng)減少，但即便是在189攝氏度的超高溫度環(huán)境下，其壽命仍然高達(dá)大約138億年，這已經(jīng)和我們所在宇宙的年齡相當(dāng)。

此前研究人員開發(fā)的光學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)原理與這項(xiàng)技術(shù)有相似之處，但其不足之處就在于其數(shù)據(jù)的寫入過程太過緩慢，從而使其在現(xiàn)實(shí)世界中沒有實(shí)用價(jià)值。而此次新開發(fā)的方法將數(shù)據(jù)寫入速度較以往提升了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

未來，研究人員希望能進(jìn)一步改進(jìn)該系統(tǒng)的性能，如通過增加入射激光脈沖的偏振態(tài)或能級(jí)態(tài)數(shù)量來達(dá)到提升其存儲(chǔ)容量的目的。他們還打算進(jìn)一步提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入速度，從目前的每秒大約6KB大幅提升至每秒120MB。復(fù)制去Google翻譯翻譯結(jié)果