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Almacenamiento de datos ópticos 5D

El almacenamiento de datos ópticos 5D (también denominado cristal de memoria Superman , [1] una referencia a los cristales de memoria kryptonianos de la franquicia Superman ) es un vidrio nanoestructurado experimental para grabar datos digitales de forma permanente mediante un proceso de escritura con láser de femtosegundo . [2] Los discos que utilizan esta tecnología podrían ser capaces de almacenar hasta 360 terabytes de datos [3] [4] durante miles de millones de años. [5] [6] [7] [8] El concepto se demostró experimentalmente en 2013. [9] [10] [11] Hitachi y Microsoft han investigado técnicas de almacenamiento óptico basadas en vidrio, esta última bajo el nombre de Proyecto Sílice. [12] [13]

El descriptor "5 dimensiones" tiene fines de marketing, ya que el dispositivo tiene 3 dimensiones físicas y no tiene propiedades exóticas de dimensiones superiores. La naturaleza fractal/holográfica de su almacenamiento de datos también es puramente tridimensional. El tamaño, la orientación y la posición tridimensional de las nanoestructuras conforman las cinco dimensiones reivindicadas. [3]

Diseño técnico

El concepto es almacenar datos ópticamente en materiales transparentes no fotosensibles , como el cuarzo fundido , que tiene una alta estabilidad química. El registro de datos utilizando un láser de femtosegundo se propuso y demostró por primera vez en 1996. [1] [14] [15] El medio de almacenamiento consiste en cuarzo fundido, donde las dimensiones espaciales , la intensidad, la polarización y la longitud de onda se utilizan para modular los datos. Al introducir nanopartículas de oro o plata incrustadas en el material, se pueden aprovechar sus propiedades plasmónicas . [1]

Según la Universidad de Southampton :

Los discos de 5 dimensiones tienen pequeños patrones impresos en 3 capas dentro de los discos. Dependiendo del ángulo desde el que se miren, estos patrones pueden verse completamente diferentes. Esto puede parecer ciencia ficción, pero es básicamente una ilusión óptica realmente elegante. En este caso, las cinco dimensiones dentro de los discos son el tamaño y la orientación en relación con la posición tridimensional de las nanoestructuras. El concepto de ser de 5 dimensiones significa que un disco tiene varias imágenes diferentes según el ángulo desde el que se mira y el aumento del microscopio utilizado para verlo. Básicamente, cada disco tiene múltiples capas de imágenes a nivel micro y macro. [dieciséis]

Los datos registrados se pueden leer con una combinación de un microscopio óptico y un polarizador. [17]

La técnica fue demostrada por primera vez en 2010 por el laboratorio de Kazuyuki Hirao en la Universidad de Kyoto, [18] y desarrollada por el grupo de investigación de Peter Kazansky en el Centro de Investigación de Optoelectrónica de la Universidad de Southampton . [19] [20] [21] [22] Los discos grabados de esa época se probaron durante 3100 horas a 100 °C y se demostró que todavía funcionan "perfectamente" diez años después. [23]

Usos

En 2018, el profesor Peter Kazansky utilizó la tecnología para almacenar una copia de la trilogía Foundation de Isaac Asimov , que fue lanzada al espacio a bordo del Tesla Roadster de Elon Musk en asociación con la Arch Mission Foundation . [24]

Ver también

Referencias

  1. ^ abc Kazansky, P.; et al. (11 de marzo de 2016). "Almacenamiento de datos 5D eterno mediante escritura láser ultrarrápida en vidrio". Sala de redacción SPIE.
  2. ^ ""Cristais de memória do Superman "armazenam até 360TB por 1 millón de años". Tierra. 11 de noviembre de 2013 . Consultado el 1 de marzo de 2016 .
  3. ^ ab "El almacenamiento de datos 5D eterno podría registrar la historia de la humanidad". Universidad de Southampton . 18 de febrero de 2016.
  4. ^ Huebler, Kevin (20 de febrero de 2016). "El cristal de memoria de Superman te permite almacenar 360 TB de datos". CNBC .
  5. ^ "La memoria óptica de vidrio de cuarzo nanoestructurado 5D podría proporcionar almacenamiento de datos 'ilimitado' durante un millón de años". kurzweilai.net. 10 de julio de 2013.
  6. ^ Borghino, Darío (11 de julio de 2013). "El " cristal de memoria de Superman "podría almacenar cientos de terabytes de forma indefinida". Nuevo Atlas .
  7. ^ Mullen, Jethro (17 de febrero de 2016). "Los nuevos cristales de 'Superman' pueden almacenar datos durante miles de millones de años". CNN-Tech .
  8. ^ Kazansky, Peter (11 de marzo de 2016). "Las nanoestructuras de vidrio almacenarán datos durante miles de millones de años". Sala de redacción del SPIE . Consultado el 11 de marzo de 2016 .
  9. ^ "El cristal 5D 'memoria de Superman' podría permitir un almacenamiento de datos ilimitado de por vida". Universidad de Southampton . 9 de julio de 2013.
  10. ^ Zhang, Jingyu; Gecevičius, Mindaugas; Beresna, Martynas; Kazansky, Peter G. (2013). "Almacenamiento de datos 5D mediante nanoestructuración láser ultrarrápida en vidrio" (PDF) . CLEO: 2013 posfecha límite (PDF) . págs.CTh5D.9. doi :10.1364/CLEO_SI.2013.CTh5D.9. ISBN 978-1-55752-973-2. Archivado desde el original (PDF) el 6 de septiembre de 2014.
  11. ^ "Desarrollado un nuevo vidrio nanoestructurado para imágenes y grabación". Phys.org. 15 de agosto de 2011.
  12. ^ "Proyecto Sílice". Microsoft.
  13. ^ Welch, Chris (27 de septiembre de 2012). "Hitachi inventa un almacenamiento de vidrio de cuarzo capaz de conservar datos durante millones de años". El borde .
  14. ^ Glezer, EN; Milosavljevic, M.; Huang, L.; Finlay, RJ; Ella, T.-H.; Callan, JP; Mazur, E. (1996). "Almacenamiento óptico tridimensional dentro de materiales transparentes". Letras de Óptica . 21 (24): 2023-2025. Código Bib : 1996OptL...21.2023G. doi :10.1364/OL.21.002023. ISSN  0146-9592. PMID  19881880.
  15. ^ Watanabe, Mitsuru; Juodkazis, Saulio; Sun, Hong-Bo; Matsuo, Shigeki; Misawa, Hiroaki; Miwa, Masafumi; Kaneko, Reizo (1999). "Transmisión y fotoluminiscencia de imágenes de memoria tridimensional en sílice vítrea". Letras de Física Aplicada . 74 (26): 3957–3959. Código bibliográfico : 1999ApPhL..74.3957W. doi :10.1063/1.124235. ISSN  0003-6951.
  16. ^ Youngblood, Tim (20 de febrero de 2016). "Almacenamiento de datos 5D, ¿cómo funciona y cuándo podemos utilizarlo?". Todo sobre circuitos . Consultado el 2 de septiembre de 2019 .
  17. ^ "La memoria óptica de 'Superman' vuela con Tesla en órbita". Óptica . 7 de febrero de 2018 . Consultado el 17 de febrero de 2018 .
  18. ^ Shimotsuma, Yasuhiko; Sakakura, Masaaki; Kazansky, Peter G.; Beresna, Martynas; Qiu, Jiarong; Miura, Kiyotaka; Hirao, Kazuyuki (2010). "Manipulación ultrarrápida de birrefringencia de formas autoensambladas en vidrio". Materiales avanzados . 22 (36): 4039–4043. Código Bib : 2010AdM....22.4039S. doi : 10.1002/adma.201000921 . ISSN  0935-9648. PMID  20734374. S2CID  205237009.
  19. ^ Beresna, Martynas; Gecevičius, Mindaugas; Kazansky, Peter G.; Taylor, Thomas; Kavokin, Alexey V. (2012). "Autoorganización mediada por excitones en vidrio impulsada por pulsos de luz ultracortos" (PDF) . Letras de Física Aplicada . 101 (5): 053120. Código bibliográfico : 2012ApPhL.101e3120B. doi : 10.1063/1.4742899. ISSN  0003-6951.
  20. ^ Zhang, Jingyu; Gecevičius, Mindaugas; Beresna, Martynas; Kazansky, Peter G. (2014). "Almacenamiento de datos de por vida aparentemente ilimitado en vidrio nanoestructurado". Cartas de revisión física . 112 (3): 033901. Código bibliográfico : 2014PhRvL.112c3901Z. doi : 10.1103/PhysRevLett.112.033901. ISSN  0031-9007. PMID  24484138. S2CID  27040597.
  21. ^ Kazánsky, Peter; Cerkauskaite, Australia; Drevinskas, Rokas (junio de 2016). "La memoria óptica entra en el ámbito 5D". Mundo de la Física . Archivado desde el original el 22 de marzo de 2019 . Consultado el 5 de febrero de 2018 .
  22. ^ Klotzbach, Udo; Washio, Kunihiko; Arnold, Craig B.; Zhang, J.; Čerkauskaitė, A.; Drevinskas, R.; Patel, A.; Beresna, M.; Kazansky, PG (2016). "Almacenamiento de datos 5D eterno mediante escritura láser ultrarrápida en vidrio". En Klotzbach, Udo; Washio, Kunihiko; Arnold, Craig B (eds.). Micro y nanoprocesamiento basado en láser X. vol. 9736. págs. 97360U. doi :10.1117/12.2220600. ISSN  0277-786X. S2CID  123893150. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  23. ^ Parque, Chang-Hyun; Petit, Yannick (24 de noviembre de 2020). "Almacenamiento de datos ópticos de cinco dimensiones basado en orientación elíptica e intensidad de fluorescencia en un vidrio comercial sensibilizado con plata". Micromáquinas . 11 (12): 1026. doi : 10.3390/mi11121026 . PMC 7760589 . PMID  33255189. 
  24. ^ Szondy, David (13 de febrero de 2018). "Tesla Roadster lleva el clásico de ciencia ficción de Asimov a las estrellas". Nuevo Atlas . Consultado el 13 de febrero de 2018 .

enlaces externos