鎢晶片:把資料存儲十億年!

據外媒報導,從岩石上的雕刻,到現在的磁介質資料存儲,數千年來,人類一直在用各種手段保存資訊。儘管在過去幾十年裡,人類存儲的資料量出現了極大增長,但要將資料保存一段較長的時間還是十分困難。

成功保存資訊的關鍵是保證資訊不丟失,但如果我們想使資訊保存的時間超過人類本身,那就得有不同於日常存儲所用的介質。來自荷蘭屯特大學納米技術研究所的研究者耶羅恩•德•弗瑞斯指出,在極長的時間內進行資料存儲是有可能的。

資料存儲圖片

目前廣泛應用的硬碟驅動器可以存儲大量的資料,但只能在室溫下使用大約10年的時間。這是因為硬碟的磁能勢壘較低,因此在一段時間後,其上面儲存的資訊就會逐漸丟失。CD和DVD光碟、紙張、磁帶、陶瓷、泥版和石頭等介質的壽命也是有限的。如果要使資訊保留更長的時間,我們就需要尋找新的介質。

耶羅恩•德•弗瑞斯開發了一種光學資訊載體,每一個位元組都是利用蝕刻技術進行書寫,載體上的資訊能存儲極長的時間。這是一種由鎢製成的晶片,用氮化矽封裝起來。

之所以選擇鎢,是因為該元素能夠經受極端的溫度。

鎢晶片圖片

蝕刻到鎢的表面的資訊形式被稱為QR碼,其上面用氮化物保護起來。在大的QR碼中,每個圖元點都包含著較小的QR碼,晶片正是以此來儲存不同的資訊。

為了保證資料的穩定性,需要在資訊與外界之間設置一道能量勢壘,而為了證明這些資料能在數百萬年之後依舊能夠讀取,研究人員進行了一次老化測試,以瞭解能量勢壘是否足夠保證資料不會丟失。

德•弗瑞斯說:“根據阿累尼烏斯模型,存儲介質如果能在473開爾文(200攝氏度)的烤箱中放置1個小時的話,那它就能在至少一百萬年後還能繼續工作。”

測試完成之後,研究人員發現鎢晶片並沒有出現明顯的老化,而且還能容易地讀取資訊。當溫度繼續升高的時候,事情變得複雜起來。在713開爾文(440攝氏度)時,破解QR碼變得十分困難,儘管鎢並沒有受到影響。

德•弗瑞斯說:“接下來的研究將瞭解這種資料載體能否經受住更高溫度的考驗,例如一場家庭大火。不過,如果我們可以找到一個非常穩定的地方,例如核儲存設施,那這種晶片及其上面的資料或許就可以保存數百萬年的時間。”

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