Các nhà khoa học Anh mới tạo ra một loại định dạng lưu trữ dữ liệu mới có cấu trúc nano trong suốt như thủy tinh có khả năng lưu trữ dữ liệu lên tới 360TB và có tuổi thọ lên đến 13 tỷ năm.

Phát minh đáng kinh ngạc trên là kết quả nghiên cứu, sáng chế đến từ nhóm nghiên cứu của trường Đại học Southampton (Anh).

Nhóm nghiên cứu này đã tạo ra một định dạng dữ liệu mới mã hóa thông tin trong cấu trúc nano nhỏ xíu trong suốt như thủy tinh. Một đĩa lưu dữ liệu kích thước tiêu chuẩn có thể lưu trữ khoảng 360 terabyte (TB) dữ liệu, với tuổi thọ ước tính lên tới 13,8 tỷ năm, ngay cả ở nhiệt độ 190 độ C, gấp hơn ba lần tuổi của Trái Đất.

Phương pháp này được gọi là đĩa lưu trữ dữ liệu năm chiều (5-D), và lần đầu tiên được chứng minh trong một bài báo công bố năm 2013. Kể từ đó, các nhà khoa học phát minh ra nó cho biết họ đã ít nhiều hoàn thiện công nghệ của mình, và bây giờ họ đang tìm kiếm cơ hội để phát triển hơn nữa công nghệ này và thậm chí thương mại hóa nó.

Để chứng minh tính năng của định dạng lưu trữ dữ liệu mới trên, nhóm nghiên cứu từ Đại học Southampton đã tạo ra các bản sao lưu dữ liệu của King James Bible, Opticks của Isaac Newton (văn bản nền tảng của việc nghiên cứu về ánh sáng và ống kính), và Tuyên ngôn của Liên hợp quốc về nhân quyền.

Để tìm hiểu lý do tại sao các đĩa lưu trữ dữ liệu 5-D trên có thể lưu trữ rất nhiều thông tin trong một thời gian dài, tốt nhất hãy so sánh chúng với một đĩa CD thông thường.

Dữ liệu được đọc từ đĩa CD bình thường được thực hiện bằng cách chiếu tia laser vào một đường nhỏ với những bướu trong đó. Bất cứ khi nào laser va đập mạnh vào các bướu trên mặt đĩa, nó phản xạ trở lại và ghi nhận kết quả là số 1; bất cứ khi nào không có va đạp, nó ghi nhận kết quả là một 0. Đây chỉ là hai "kích thước" của thông tin nhưng từ đó, đĩa CD có thể lưu trữ bất cứ điều gì: âm nhạc, sách, hình ảnh, video, hoặc phần mềm. Nhưng vì đường bướu gập ghềnh này được lưu trữ trên bề mặt của đĩa CD, nên nó dễ bị tổn thương.

Nó có thể bị xói mòn hoặc bị trầy xước vật lý hoặc ảnh hưởng bởi oxy, nhiệt độ và độ ẩm.

Trong khi đó đĩa 5D có khả năng lưu trữ thông tin vào các cấu trúc bên trong của chúng bằng cách sử dụng các cấu trúc vật lý nhỏ được gọi là "nanograting." Cũng giống như những dòng bướu gập ghềnh trong đĩa CD, những thay đổi trên đĩa 5-D được thể hiện qua cách ánh sáng được phản chiếu, nhưng thay vì chỉ xảy ra trong hai "kích thước," như ở đĩa CD, ánh sáng mã hóa thông tin trên đĩa 5-D phản xạ theo năm hướng.

Những thay đổi về ánh sáng có thể được đọc để có được mẩu thông tin về định hướng của nanograting, sức mạnh của khúc xạ ánh sáng và vị trí của nó trong không gian trên các trục x, y, z.

Những chiều được thêm này đã lý giải vì sao đĩa 5D có thể lưu trữ dữ liệu rất nhiều và dày đặc so với đĩa quang học thông thường. Một đĩa Blu-ray có thể chứa đến 128GB dữ liệu (giống như phiên bản iPhone dữ liệu lớn nhất), trong khi một đĩa 5D có cùng kích thước có thể lưu trữ khối dữ liệu gấp gần 3.000 lần, tức 360 terabyte thông tin.

Mặt khác, những đĩa 5D có tuổi thọ dài vì kính là một loại vật liệu cần rất nhiều nhiệt để làm tan chảy hoặc phá vỡ nó, và nó là một thành phần hóa học rất ổn định.

Việc tạo ra loại kính lưu trữ dữ liệu có cấu trức mới trên hứa hẹn sẽ tạo ra một cuộc cách mạng mới trong lính vực lưu trữ dữ liệu số trong tương lai./.