تخزين البيانات البصرية خماسي الأبعاد
| أنواع |
| ذواكر الحاسوب و تخزين البيانات |
|---|
 |
| المتطايرة |
| غير المتطايرة |
 بوابة إلكترونيات |
تخزين البيانات البصرية خماسي الأبعاد (المعروف أيضًا باسم بلورة ذاكرة سوبرمان ، [1] إشارة إلى بلورات الذاكرة الكريبتونية من سلسلة سوبرمان) هو زجاج نانوي تجريبي لتسجيل البيانات الرقمية بشكل دائم باستخدام عملية كتابة ليزر فيمتوثانية . [2] قد تكون الأقراص التي تستخدم هذه التقنية قادرة على تخزين ما يصل إلى 360 terabytes من البيانات [3] [4] (في الحجم الأكبر، أقراص مقاس 12 سم) لمليارات السنين. [5] [6] [7] [8] تم إثبات المفهوم تجريبياً في عام 2013. [9] [10] [11] قامت شركة هيتاشي ومايكروسوفت بالبحث في تقنيات التخزين الضوئي القائمة على الزجاج، وكان الأخير تحت اسم مشروع السيليكا . [12] [13]
يرجع وصف "الخمسة أبعاد" إلى أنه على عكس نحت البيانات فقط على سطح قطعة ورق ثنائية الأبعاد أو شريط مغناطيسي، تستخدم طريقة الترميز هذه بعدين بصريين وثلاثة إحداثيات مكانية للكتابة في جميع أنحاء المادة، مما اقترح اسم "بلورة البيانات 5 الأبعاد". لا تشتمل هذه التقنية أبعادا خمسة بالمعنى الحرفي. يشكل حجم واتجاه وموقع الشكل النانوي ثلاثي الأبعاد ما يسمى بالأبعاد الخمسة. [14]
التصميم التقني
[عدل]يتمثل المفهوم في تخزين البيانات بصريًا في مواد شفافة غير حساسة للضوء مثل الكوارتز المنصهر ، والذي يتمتع بثبات كيميائي عالي. تم اقتراح و عرض تسجيل البيانات باستخدام ليزر الفمتوثانية لأول مرة في عام 1996. [15] [16] [17] يتكون وسط التخزين من الكوارتز المنصهر، حيث يتم استخدام الأبعاد المكانية ، والشدة، والاستقطاب ، والطول الموجي لتعديل البيانات. من خلال إدخال جسيمات نانوية من الذهب أو الفضة مدمجة في المادة، يمكن استغلال خصائصها البلازمونية . [1]
وفقا لجامعة ساوثهامبتون :
| « | The 5-dimensional discs [have] tiny patterns printed on 3 layers within the discs. Depending on the angle they are viewed from, these patterns can look completely different. This may sound like science fiction, but it's basically a really fancy optical illusion. In this case, the 5 dimensions inside of the discs are the size and orientation in relation to the 3-dimensional position of the nanostructures. The concept of being 5-dimensional means that one disc has several different images depending on the angle that one views it from, and the magnification of the microscope used to view it. Basically, each disc has multiple layers of micro and macro level images.[18] | » |
يمكن قراءة البيانات المسجلة باستخدام كلٍ من المجهر الضوئي والمستقطب. [19]
تم عرض هذه التقنية لأول مرة في عام 2009 بواسطة باحثين في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا [20] وفي عام 2010 بواسطة مختبر كازويوكي هيراو في جامعة كيوتو، [21] وتم تطويرها بشكل أكبر بواسطة مجموعة أبحاث بيتر كازانسكي في مركز أبحاث الإلكترونيات الضوئية بجامعة ساوثهامبتون . [22] [23] [24] [25] تم اختبار الأقراص المسجلة من ذلك الوقت لمدة 3100 ساعة عند درجة حرارة تبلغ 100 درجة مئوية وتبين أنها لا تزال تعمل "بشكل مثالي" بعد عشر سنوات. [26]
الاستخدامات
[عدل]في عام 2018، استخدم البروفيسور بيتر كازانسكي هذه التقنية لتخزين نسخة من ثلاثية الأساس لإسحق أسيموف ، والتي تم إطلاقها إلى الفضاء على متن سيارة تيسلا رودستر التابعة لإيلون ماسك بالتعاون مع مؤسسة آرتش ميشن . [27]
في عام 2024، قامت مجموعة كازانسكي بتشفير الجينوم البشري المكون من ثلاثة مليارات حرف ونقشه على قرص خماسي الأبعاد بحجم عملة معدنية. [28] ويحتوي على مفتاح مرئي يشرح كيفية استخدامه، تكريمًا للوحات بايونير التي تم وضعها على متن مركبتي الفضاء بايونير 10 عام 1972 وبايونير 11 عام 1973. تم تخزين القرص في أرشيف ذاكرة البشرية ، الموجود في منجم الملح الأقدم في العالم في هالستات، النمسا . [28]
انظر أيضا
[عدل]مراجع
[عدل]- ^ ا ب Kazansky، P.؛ وآخرون (11 مارس 2016). "Eternal 5D data storage via ultrafast-laser writing in glass". SPIE Newsroom. مؤرشف من الأصل في 2016-04-27.
- ^ ""Cristais de memória do Superman" armazenam até 360TB por 1 milhão de anos". Terra. 11 نوفمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 2016-03-12. اطلع عليه بتاريخ 2016-03-01.
- ^ "Eternal 5D data storage could record the history of humankind". جامعة ساوثهامبتون. 18 فبراير 2016. مؤرشف من الأصل في 2024-09-27.
- ^ Huebler، Kevin (20 فبراير 2016). "Superman memory crystal lets you store 360TB worth of data". سي إن بي سي. مؤرشف من الأصل في 2016-03-12.
- ^ "5D nanostructured quartz glass optical memory could provide 'unlimited' data storage for a million years". kurzweilai.net. 10 يوليو 2013. مؤرشف من الأصل في 2016-03-12.
- ^ Borghino، Dario (11 يوليو 2013). ""Superman memory crystal" could store hundreds of terabytes indefinitely". New Atlas. مؤرشف من الأصل في 2016-03-12.
- ^ Mullen، Jethro (17 فبراير 2016). "New 'Superman' crystals can store data for billions of years". CNN-Tech. مؤرشف من الأصل في 2016-02-24.
- ^ Kazansky، Peter (11 مارس 2016). "Nanostructures in glass will store data for billions of years". SPIE Newsroom. مؤرشف من الأصل في 2024-06-18. اطلع عليه بتاريخ 2016-03-11.
- ^ "5D 'Superman memory' crystal could lead to unlimited lifetime data storage". جامعة ساوثهامبتون. 9 يوليو 2013. مؤرشف من الأصل في 2024-06-18.
- ^ Zhang، Jingyu؛ Gecevičius، Mindaugas؛ Beresna، Martynas؛ Kazansky، Peter G. (2013). "5D Data Storage by Ultrafast Laser Nanostructuring in Glass" (PDF). CLEO: 2013 Postdeadline (PDF). ص. CTh5D.9. DOI:10.1364/CLEO_SI.2013.CTh5D.9. ISBN:978-1-55752-973-2. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2014-09-06.
- ^ "New nanostructured glass for imaging and recording developed". Phys.org. 15 أغسطس 2011. مؤرشف من الأصل في 2016-11-01.
- ^ "Project Silica". Microsoft. مؤرشف من الأصل في 2023-02-06.
- ^ Welch، Chris (27 سبتمبر 2012). "Hitachi invents quartz glass storage capable of preserving data for millions of years". The Verge. مؤرشف من الأصل في 2023-03-07.
- ^ "Eternal 5D data storage could record the history of humankind". جامعة ساوثهامبتون. 18 فبراير 2016. مؤرشف من الأصل في 2024-09-27."Eternal 5D data storage could record the history of humankind". University of Southampton. 18 February 2016.
- ^ Kazansky، P.؛ وآخرون (11 مارس 2016). "Eternal 5D data storage via ultrafast-laser writing in glass". SPIE Newsroom. مؤرشف من الأصل في 2016-04-27.Kazansky, P.; et al. (11 March 2016). "Eternal 5D data storage via ultrafast-laser writing in glass". SPIE Newsroom.
- ^ Glezer، E. N.؛ Milosavljevic، M.؛ Huang، L.؛ Finlay، R. J.؛ Her، T.-H.؛ Callan، J. P.؛ Mazur، E. (1996). "Three-dimensional optical storage inside transparent materials". Optics Letters. ج. 21 ع. 24: 2023–2025. Bibcode:1996OptL...21.2023G. DOI:10.1364/OL.21.002023. ISSN:0146-9592. PMID:19881880.
- ^ Watanabe، Mitsuru؛ Juodkazis، Saulius؛ Sun، Hong-Bo؛ Matsuo، Shigeki؛ Misawa، Hiroaki؛ Miwa، Masafumi؛ Kaneko، Reizo (1999). "Transmission and photoluminescence images of three-dimensional memory in vitreous silica". Applied Physics Letters. ج. 74 ع. 26: 3957–3959. Bibcode:1999ApPhL..74.3957W. DOI:10.1063/1.124235. ISSN:0003-6951.
- ^ Youngblood, Tim (20 Feb 2016). "5D Data Storage, How Does it Work and When Can We Use it?" (بالإنجليزية). All About Circuits. Archived from the original on 2018-04-14. Retrieved 2019-09-02.
- ^ "Optical 'Superman' memory flies with orbiting Tesla". Optics. 7 فبراير 2018. مؤرشف من الأصل في 2019-05-06. اطلع عليه بتاريخ 2018-02-17.
- ^ Zijlstra, Peter; Chon, James W. M.; Gu, Min (May 2009). "Five-dimensional optical recording mediated by surface plasmons in gold nanorods". Nature (بالإنجليزية). 459 (7245): 410–413. Bibcode:2009Natur.459..410Z. DOI:10.1038/nature08053. ISSN:0028-0836. PMID:19458719. Archived from the original on 2024-09-19.
- ^ Shimotsuma، Yasuhiko؛ Sakakura، Masaaki؛ Kazansky، Peter G.؛ Beresna، Martynas؛ Qiu، Jiarong؛ Miura، Kiyotaka؛ Hirao، Kazuyuki (2010). "Ultrafast Manipulation of Self-Assembled Form Birefringence in Glass". Advanced Materials. ج. 22 ع. 36: 4039–4043. Bibcode:2010AdM....22.4039S. DOI:10.1002/adma.201000921. ISSN:0935-9648. PMID:20734374. S2CID:205237009.
- ^ Beresna، Martynas؛ Gecevičius، Mindaugas؛ Kazansky، Peter G.؛ Taylor، Thomas؛ Kavokin، Alexey V. (2012). "Exciton mediated self-organization in glass driven by ultrashort light pulses" (PDF). Applied Physics Letters. ج. 101 ع. 5: 053120. Bibcode:2012ApPhL.101e3120B. DOI:10.1063/1.4742899. ISSN:0003-6951. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2024-07-03.
- ^ Zhang، Jingyu؛ Gecevičius، Mindaugas؛ Beresna، Martynas؛ Kazansky، Peter G. (2014). "Seemingly Unlimited Lifetime Data Storage in Nanostructured Glass". Physical Review Letters. ج. 112 ع. 3: 033901. Bibcode:2014PhRvL.112c3901Z. DOI:10.1103/PhysRevLett.112.033901. ISSN:0031-9007. PMID:24484138. S2CID:27040597.
- ^ Kazansky، Peter؛ Cerkauskaite، Ausra؛ Drevinskas، Rokas (يونيو 2016). "Optical memory enters 5D realm". Physics World. مؤرشف من الأصل في 2019-03-22. اطلع عليه بتاريخ 2018-02-05.
- ^ Zhang، J.؛ Čerkauskaitė، A.؛ Drevinskas، R.؛ Patel، A.؛ Beresna، M.؛ Kazansky، P. G.؛ Patel، A.؛ Beresna، M.؛ Kazansky، P. G. (4 مارس 2016). "Eternal 5D data storage by ultrafast laser writing in glass". في Klotzbach، Udo؛ Washio، Kunihiko؛ Arnold، Craig B. (المحررون). Laser-based Micro- and Nanoprocessing X. ج. 9736. ص. 97360U. DOI:10.1117/12.2220600. ISSN:0277-786X. S2CID:123893150.
{{استشهاد بكتاب}}:|صحيفة=تُجوهل (مساعدة) - ^ Park، Chang-Hyun؛ Petit، Yannick (24 نوفمبر 2020). "Five-Dimensional Optical Data Storage Based on Ellipse Orientation and Fluorescence Intensity in a Silver-Sensitized Commercial Glass". Micromachines. ج. 11 ع. 12: 1026. DOI:10.3390/mi11121026. PMC:7760589. PMID:33255189.
- ^ Szondy، David (13 فبراير 2018). "Tesla Roadster carries Asimov sci-fi classic to the stars". New Atlas. مؤرشف من الأصل في 2024-02-28. اطلع عليه بتاريخ 2018-02-13.
- ^ ا ب "Human genome stored on 'everlasting' memory crystal". جامعة ساوثهامبتون. سبتمبر 2024. مؤرشف من الأصل في 2024-09-20. اطلع عليه بتاريخ 2024-09-19.
