В России придумали, как хранить на оптических дисках в миллионы раз больше данных

storage
мобильная версия
, Текст: Антон Труханов

Группа российских исследователей разработала новый способ хранения информации на оптических дисках. Как ожидается, это позволит записывать на них объемы данных, в миллионы раз превышающие емкость обычных DVD.


Объемы данных ограничивают законы физики

Российские ученые разработали новую технологию хранения больших объемов цифровой информации. Потенциально она может полностью вытеснить традиционные оптические носители данных. Об этом говорится в отчете Сергея Казаряна (Sergei Kazarian), профессора из Отдела химического машиностроения Имперского колледжа Лондона, созданного в сотрудничестве с исследователями из Казанского федерального университета.

Как отмечают ученые, на сегодняшний день оптические носители данных, такие как DVD или BluRay, значительно отстают по своим техническим характеристикам от традиционных жестких дисков, флеш-памяти и других твердотельных накопителей. Вместе с тем, запись и хранение больших объемов данных на мобильных носителях является одной из наиболее важных и масштабных проблем десятилетия.

Записывать действительно большие объемы данных на оптические диски мешает дифракционный предел

Ученые отмечают, что, согласно традиционным представлениям, хранение данных с более высокой плотностью записи с использованием света не может быть достигнуто из-за ограничений, наложенных так называемым дифракционным пределом. «Этот термин относится к физическому явлению – невозможности сфокусировать луч на поверхности предметов, размер которых меньше, чем длина волны света (около 400 нм в случае с BluRay). По этой причине плотность записи информации на всех оптических носителях заметно уступает тем, которые доступны при использовании магнитных или электронных систем записи данных», — говорит Сергей Казарян.

На новые диски поместится в миллионы раз больше данных

Однако исследователи утверждают, что они нашли способ обойти это ограничение и увеличить плотность записи данных до сотен терабайтов на квадратный дюйм. Добиться этого удалось благодаря двум вещам — органическим красителям на основе азобензола, и применению специальной световой антенны. Ученые обнаружили, что направление лазера на азобензольные молекулы в электрическом после заставляет их переворачиваться. Это создает изменение оптических свойств молекул красителя, позволяя им действовать в качестве носителей информации. Таким образом, по мнению исследователей, существует возможность использовать пленки из азобензола для создания нового типа оптической памяти, которая нарушает дифракционный предел. Исследователи уже разработали методы записи и считывания информации с такого рода пленок при помощи наноантенны, которая поглощает свет лазера, усиливая и фокусируя его на нужном месте.

«С дальнейшим усовершенствованием данной технологии мы могли бы достичь плотности хранения данных около петабайта на квадратный дюйм. Другими словами, диск обычного размера будет содержать в себе в миллион раз больше информации, чем современный DVD, и в сотни раз больше, чем самые современные жесткие диски. Мы могли бы потенциально решить проблему хранения постоянно растущих объемов информации в будущем, особенно принимая во внимание развития видеоконтента в сети и интернета вещей», — заявил профессор Казарян.

«За 300 лет до Рождества Христова самым крупным проектом в сфере хранения больших данных была Александрийская библиотека в Египте, — приводит пример директор по продуктам, решениям и альянсам NetApp в регионе EMEA Жан-Франсуа Мари. — Сейчас же весь объем содержавшейся в ней информации — порядка 500 ГБ — может поместиться на обычной флешке в вашем кармане. При этом и в прошлом, и в настоящем большие данные помогают найти ответы на большие вопросы: тогда благодаря манускриптам Александрийской библиотеки Птолемей создал карту мира, остававшуюся самым полным описанием географии Земли до эпохи Возрождения. Сейчас же, по опыту клиентов NetApp, большие данные меняют наши взгляды на новые глобальные вещи. Например, на проблемы здравоохранения посредством анализу генома, на устройство Вселенной и даже на вопрос создания новых материалов. Все это требует новых инструментов не только для хранения данных, но и для быстрого и оперативного извлечения нужной информации».