Mediante el uso de láseres de última generación y un poco de resolución de problemas, los científicos de la Universidad de Southampton han logrado un avance en el almacenamiento de datos que ofrece tanto una densidad increíble como capacidades de archivo a largo plazo.
Afirman que la tecnología es capaz de almacenar 500 terabytes en un solo disco del tamaño de un CD, y sus creadores imaginan que se puede utilizar para preservar todo tipo de información, desde museos y bibliotecas hasta datos sobre el ADN de una persona.
La tecnología es lo que se conoce como almacenamiento óptico de cinco dimensiones (5)D y es una de las que el equipo de la Universidad de Southampton ha estado persiguiendo desde hace tiempo. Se demostró por primera vez en 2013, cuando los científicos usaron con éxito el formato para grabar y recuperar un archivo de texto de 300 kb, aunque sus ambiciones eran mucho mayores.
Los datos se escriben con un láser de femtosegundo, que emite pulsos de luz increíblemente cortos pero potentes, forjando diminutas estructuras en el vidrio que se miden a nanoescala. Estas estructuras contienen información sobre la intensidad y la polarización del rayo láser, además de sus tres dimensiones espaciales, por lo que los científicos lo denominan almacenamiento de datos en 5D.
En 2015, el equipo demostró sus avances utilizando la tecnología para guardar copias digitales de importantes documentos como la Declaración Universal de los Derechos Humanos, la Biblia del Rey Jaime y la Carta Magna. A diferencia de las típicas memorias de disco duro, vulnerables a las altas temperaturas, la humedad, los campos magnéticos y los fallos mecánicos, este almacenamiento «eterno» de datos en 5D prometía una increíble estabilidad térmica y una vida útil prácticamente ilimitada a temperatura ambiente.
Sin embargo, los científicos han estado trabajando en la capacidad de escribir datos a velocidades y densidades suficientemente altas para las aplicaciones del mundo real. Ahora afirman haberlo conseguido utilizando un fenómeno óptico llamado realce de campo cercano, que les permite crear las nanoestructuras con unos pocos pulsos de luz débiles en lugar de escribir con el láser de femtosegundo directamente. Esto permite escribir datos a 1.000.000 de vóxeles por segundo, lo que equivale a 230 kb de datos, o más de 100 páginas de texto, por segundo.
Este nuevo enfoque mejora la velocidad de escritura de datos hasta un nivel práctico, por lo que podemos escribir decenas de gigabytes de datos en un tiempo razonable. Las nanoestructuras de precisión altamente localizadas permiten una mayor capacidad de datos porque se pueden escribir más vóxeles en una unidad de volumen. Además, el uso de luz pulsada reduce la energía necesaria para la escritura.
Yuhao Lei, Universidad de Southampton.
El equipo demostró esta técnica escribiendo 5 GB de datos de texto en un disco de vidrio de sílice del tamaño de un CD con una precisión de lectura de casi el 100%, aunque los investigadores afirman que un disco de este tipo sería capaz de contener 500 TB de datos, lo que lo haría 10.000 veces más denso que un disco Blu-ray. Los investigadores se imaginan que esta tecnología podría utilizarse para conservar la información del ADN de una persona o para el almacenamiento de datos a largo plazo en archivos nacionales, museos y similares. Pero primero tendrán que desarrollar métodos más rápidos para leer los datos.
Los individuos y las organizaciones generan conjuntos de datos cada vez más grandes, lo que crea la necesidad desesperada de formas más eficientes de almacenamiento de datos con una gran capacidad, un bajo consumo de energía y una larga vida útil. Mientras que los sistemas basados en la nube están diseñados más bien para datos temporales, creemos que el almacenamiento de datos en 5D en vidrio podría ser útil para el almacenamiento de datos a largo plazo para archivos nacionales, museos, bibliotecas u organizaciones privadas.
Yuhao Lei
Más información: www.osapublishing.org
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