钨晶片:把数据存储十亿年!

据外媒报道,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•弗瑞斯指出,在极长的时间内进行数据存储是有可能的。

数据存储图片

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。

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。

钨晶片图片

蚀刻到钨的表面的信息形式被称为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。

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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