微软团队研发出可保存上千年的“革命性”数据存储技术

微软研究人员研发出一种数据存储系统，其数据至少可读取1万年，甚至可能更久。在数字时代，数据存储需求激增，但当前的磁带和硬盘因约10年就会降解，不适合长期存储。麻省理工学院的生物工程师马克·巴特表示，这种“令人印象深刻”的玻璃存储方案“原则上可作为关键数据备份的近乎永久档案存储”。

微软团队利用高能激光在一块三维硼硅酸盐玻璃（常用于烤箱器皿的材料）中留下变形痕迹，每个变形都编码了数据，可通过显微镜读取。他们在2月18日发表于《自然》杂志的论文中展示，一块12厘米宽、2毫米厚的玻璃方块能存储4.8太字节数据，相当于约200万本印刷书籍。

虽然数据的写入和读取比打开硬盘文件复杂得多，但信息更安全。英国剑桥微软研究院“ silica项目”负责人、计算机科学家理查德·布莱克称，测试表明，在290°C温度下数据可保存1万年，在室温下可能保存数十年甚至数百年。

北京大学计算合成生物学家钱珑表示，尽管玻璃存储需要专业硬件进行读写，但该论文表明其已超越材料实验阶段，成为“可部署的档案系统”。英国南安普顿大学光电子研究员彼得·卡赞斯基曾与微软合作玻璃存储项目，他认为“通过展示完整系统……他们展示了这项技术如何真正革新数据中心行业”。

磁带和硬盘通过电磁铁将金属薄膜的微小区域磁化到不同方向来表示0和1，但布莱克指出，这些小磁铁容易失去磁性，这意味着长期存储需要定期复制和重写信息。“玻璃的好处是，一旦写入就不可改变，一劳永逸，”他说，这种存储设备无需温度控制或维护。

卡赞斯基团队研发了激光写入技术的基础物理原理，仍保持着熔融石英玻璃存储的最耐用数字存储介质吉尼斯世界纪录。微软自2017年开始在其基础上开展工作。布莱克表示，虽然卡赞斯基的方法最大限度地提高了耐用性和数据密度，但在这项最新研究中，微软更注重实用性：与silica项目之前的版本相比，新方法能更快写入数据、更可靠地解码，且使用更便宜的硼硅酸盐玻璃而非难以制造的熔融石英。

为编码信息，团队使用激光以强烈的脉冲（持续仅几千万亿分之一秒）在玻璃的精确位置以特定能量进行照射。布莱克称，在每个照射点会产生“等离子体诱导的纳米爆炸”，使玻璃变形并改变光的传播方式。研究人员通过这些微小变形写入数据，然后用显微镜读取——显微镜能捕捉光穿过每个点时的行为变化。