Senzacionalno! Na sićušnom komadiću stakla moći će se pohraniti 2 milijuna knjiga

Znanstvenici iz Microsoft Researcha u Sjedinjenim Državama demonstrirali su sustav pohrane podataka nazvan Silica. Namijenjen je za pisanje i čitanje informacija u sitnom komadiću stakla koji ima kapacitet pohrane podatka reda veličine oko dva milijuna knjiga.

Rezultati provedenih testiranja, objavljeni u prestižnom znanstvenom časopisu  Nature, pokazuju kako će takva jedna enormna količina informacija pohranjenih na sićušnom komadiću stakla biti čitljiva na rok preko 10.000 godina.

Što sve sićušni pulsevi svjetlosti mogu činiti

Novi elektronički sustav, nazvan Silica, koristi iznimno kratke bljeskove laserskog svjetla za upisivanje informacija u komadić običnog stakla.

Ti se impulsi s razlogom nazivaju "ultrakratkim". Svaki od njih traje samo kvadrilioniti dio sekunde. Inače kvadrilioniti dio sekunde se naziva femtosekunda (fs). Ta jedinica za mjerenje vremena iznosi 10^-15 sekundi (1fs=0,000000000000001s).

O kakvoj se brzini radi slikovito opisuje sljedeća spoznaja: usporedba deset femtosekundi s jednom minutom je kao usporedba jedne minute s cijelom starošću svemira.

Ovi nevjerojatno kratki bljeskovi mogu se koristiti za generiranje još kraćih bljeskova svjetlosti u trajanju od atosekundi (tisućinka femtosekunde).

Pisanje u staklu

Femtosekundni laserski impulsi imaju i praktičnu tehnološku primjenu. Mogu se koristiti za promjene duboko u prozirnim materijalima kao što je staklo.

Ti laseri proizvode svjetlost valne duljine koja normalno prolazi kroz staklo bez interakcije. Međutim, kada su ultrakratki impulsi tog svjetla čvrsto fokusirani na određeno područje, stvara se intenzivno električno polje koje mijenja molekularnu strukturu stakla u žarišnoj zoni.

To znači da je laserom zahvaćen samo maleni trodimenzionalni volumen (voksel). Taj sićušni trodimenzionalni volumen se može kreirati na točno kontroliranim pozicijama u staklu.

Desetljeća istraživanja

Ideja korištenja laserski ispisanih voksela za trodimenzionalnu pohranu podataka nije nova.

Dr. Eric Mazur i njegovi suradnici sa Sveučilišta Harvard u SAD-u istraživali su volumetrijsku optičku pohranu podataka još 1990-ih. Njihov revolucionarni rad pokazao je da se stalne podatkovne strukture mogu upisivati u obično staklo pomoću femtosekundnih lasera.

Volumetrijska optička pohrana podataka (3D optička pohrana) predstavlja naprednu metodu zapisivanja podataka koja, za razliku od konvencionalnih CD-a ili DVD-a (koji podatke pišu na površini u jednom sloju), koristi tri dimenzije optičkog medija za pohranu. 

Ta tehnologija omogućuje zapisivanje podataka u stotinama slojeva unutar prozirnog materijala što rezultira enormnim povećanjem kapaciteta pohrane podataka u istom fizičkom prostoru.

Godine 2014. dr. Peter Kazansky i njegove kolege sa Sveučilišta Southampton u Velikoj Britaniji izvijestili su o pohranjivanju podataka u staklu od topljenog kvarca s "naizgled neograničenim životnim vijekom". Njihovo otkriće potpirilo je istraživačke ideje o ultrastabilnim memorijskim uređajima temeljenim na staklu.

Godine 2024. dr. Kazansky je osnovao tvrtku pod nazivom SPhotonix kako bi komercijalizirao ono što njegov istraživački tim opisuje kao "nanostrukturiranje 5D stakla". 

Njihova vizija "5D memorijskog stakla" naišla je na širok odjek. Posebno zanimljiv  prikaz vizije "5D memorijskog stakla"  je u filmskoj industriji. Naime, sličan uređaj pojavio se u najnovijem filmu Nemoguća misija: Konačna odmazda, gdje je prikazan kao siguran trezor koji može sadržavati moćnu, ali zlokobnu umjetnu inteligenciju.

Kompletan sustav

Projektom Silica istraživački tim iz Microsoft Researcha predstavio je mogućnosti i perspektive naprednih tehnoloških rješenja u stvarnom svijetu.

Njihov najnoviji znanstveni rad je svojevrsni spoj ključnih elemenata za izradu platforme namijenjene pohrani podataka u staklu pomoću femtosekundnih lasera. Čitav proces pohrane podataka uključuje kodiranje podataka, pisanje, čitanje, dekodiranje i ispravljanje pogrešaka. 

Uz prikaz različitih strategija za pouzdanost, brzinu pisanja, energetsku učinkovitost i gustoću podataka, ovo najnovije istraživanje u području pohrane informacija donosi i sustavne procjene vijeka trajanja podataka.

Podaci o radu:

Autori:    

Microsoft Research Project Silica Team.

Izvorni naslov: 

Laser writing in glass for dense, fast and efficient archival data storage

Godina publiciranja rada: 2026

Naziv časopisa: Nature

Bibliografska baza: WOSSCI

Kvartil: Q1

Impact factor (2025): IF=64.8

Detaljnije o ovom radu može se vidjeti na poveznici:

https://doi.org/10.1038/s41586-025-10042-w

Izvori: Nature; ScienceAlert; The Conversation.