数据存入玻璃，“保鲜期”可达138亿年

如果把人类文明比作一条长长的时间轴，数据就是轴上的刻痕。

这些数据记录着人类的历史、科研成果和生活点滴，大多以磁带和硬盘的方式保存。

不过，磁带老化及硬盘损坏是它们最大的“敌人”。这些数据需要一直跟时间“对抗”，才能安全、完整地保留下来。

英国科技新闻网The Register日前报道，一家创新企业成功将5D玻璃存储技术带出实验室，计划两年内在全球数据中心试点部署。

这项存储黑科技，并不以“更快更便宜”为卖点，而是主打一个“超长待机”——将数据存进玻璃，“保鲜期”可高达138亿年！

在玻璃中写“立体日记”

5D玻璃存储，听着高深，其实就是用激光在玻璃里“刻字”。

科研人员需要用超短脉冲激光，在透明的石英玻璃内部写入微小结构。

这些结构不只分布在玻璃的长、宽、高三个维度，还能通过纳米结构的大小和朝向，改变光线的偏振特性。

多出来的这两个维度，加上原本的空间三维，便形成了更为稳定的5D数据编码。

5D玻璃存储介质是一块比指甲盖大一点的高纯度熔融石英玻璃，核心成分是高纯度二氧化硅。

如果用显微镜放大看，会发现玻璃内部有无数个由激光“雕刻”出的纳米小点——每个小点都承载着数据信息。

跟我们平时用的U盘、硬盘不一样，5D玻璃存储不是在材料表面存信息，而是在玻璃内部“搭立体迷宫”。

把数据装入5D“保险箱”

5D玻璃存储之所以持久，秘密全在材料和写入方式上。

首先，它用的石英玻璃，本身就特别“皮实”，不怕潮、不怕晒，就算过了千百年，物理化学性质也很难改变。

其次，它的写入方式很特别。普通存储是靠磁性或电荷记录信息，易受外界影响。

5D玻璃存储是用激光改变玻璃的折射率，相当于在玻璃内部刻“花纹”。

这些花纹不会因为断电、磁场干扰而消失，只要玻璃不被彻底打碎，信息就一直在。

更厉害的是，它不用定期“翻录”数据。不像磁带，隔段时间就得重录一遍，不然就会丢信息。

5D玻璃存储一次写入，就能永久读取，省心又省力。

“存得久”为何更重要

人类每天产生的数据中，超过一半都很“安静”。

它们不常被调取，却必须长期保存，这就是“冷数据”。比如医院的病历、科研机构的实验数据、国家的档案文件。

这些数据要是丢了，可能会引发法律风险，让科研进程中断，甚至造成巨大的社会损失。

传统存储方式对付这些冷数据，实在有点吃力。

传统的磁带、光盘的寿命有限，隔几年就得复制一遍；就算是不用通电的离线存储，也得耗费大量能源，控制好温度和湿度，才能延缓介质老化。

说白了，传统介质保存数据，就是“用能源换时间”。

5D玻璃存储完全打破了这一逻辑。

它不需要持续维护，全凭石英玻璃本身抗摔、抗老化、抗电磁干扰的超强稳定性，让数据“被时间遗忘”的概率几乎为零。

数据存储的“候补”队员

5D玻璃存储技术很厉害，不过暂时还不能完全取代磁带、U盘、硬盘。

目前，激光写入设备的成本高，读写速度比不上成熟的磁带系统。

当然这并不是缺点，而是它的“专属定位”——为冷数据而生。

相信很快，它就能以“候补”的身份走进我们的日常生活。

比如，先用它来保存医院的病历、博物馆的数字档案、科研机构的实验数据等关键资料，等技术越来越成熟，再慢慢拓展应用范围。

可以说，当前数据存储的最大弱点，正在被一块小小的石英玻璃解决。

（作者张旅阳系中国计算机学会科学普及工作委员会委员）