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西城区高仿行驶证



2019-11-22 08:26:42

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未来高铁时速或超1000公里全球首次引入真空管道


  玻璃硬盘:存储保质千年

  随着科学技术的发展,人类发明了纸张、胶片、磁带、磁盘、光盘等介质,来存储相关资料和数据。然而,纸张容易腐烂,胶片终将褪色,磁盘、光盘的寿命也不长。有没有更好的存储介质留存资料和数据呢?科学家们找到了它——玻璃硬盘。

  近日,国外一家科技公司与一家电影公司合作,将一部75.6G的电影存储到了一块长和宽均为75毫米、厚度为2毫米的玻璃上。这标志着玻璃硬盘正式由概念落地为实物。

  与磁性硬盘的黑盒读写存储方式不同,玻璃硬盘的数据存储和读取都需借助“外力”。研究人员利用飞秒激光熔融玻璃,在玻璃片不同的深度和角度创建多层三维纳米光栅进行数据编码,这个编码包括光的偏振、波长及X、Y、Z三个坐标等5个物理维度。他们以写入纳米光栅的点表示“1”,未写入纳米光栅的点则表示“0”,实现数据存储。

  偏振光透过这些写入纳米光栅的玻璃,能产生特定的图像和图案,学习了算法的机器将这些图像和图案解码,便能实现数据读取。

  也许有人会问,换作其他的透明物质,能不能实现同样的存储效果呢?我国的研究人员给出了答案:玻璃在激光照射下,尤其是采用脉冲激光器的时候,会在焦点内形成周期性的纳米光栅分布。如果换用其他透明物质,不一定会有与偏振取向相关的周期性纳米光栅结构,无法实现偏振维度的复用,其存储效果会大打折扣。

  据介绍,玻璃硬盘是一种崭新的冷存储系统,它不需要控制温度和湿度,大大降低了数据库的环保成本,设备维护费用也大大降低。玻璃经过煮沸、烘焙、刮擦都无损其存储稳定性,具有抗高温、抗电磁干扰、耐磨损的特性,存储数据可以保存千年。

  与胶片、磁盘和光盘相比,玻璃硬盘更保真,它的容量和提取信息的速度也比磁盘和光盘更大、更快。如今电影拍摄多为数字拍摄,需要将数字像素存储到胶片模拟介质中,会不可逆性地损失原有像素,而玻璃存储则如同相机一样保留了原始像素。光盘只能以平面上的凹凸来储存“1”“0”,而玻璃则能以三维阵列实现高密度储存,可以利用激光在2毫米厚的玻璃中存储100多个数据层。磁盘、光盘需要时间来找到读取位置,而玻璃硬盘则不需要,机器学习算法可以迅速进行数据定位,然后归位,大大减少了提取信息的延迟。

  当然,这个玻璃硬盘并不仅仅能让千年以后的人类看到现在的电影,人类的医疗数据、法律合同、地质信息、图书数据、档案数据、城市规划信息等等,都能储存其中,它最大的优势就是保存时间久远。这无疑是记录人类文明的一种很有效的方式。

  有关研究人员坦言,虽然玻璃硬盘已经诞生,但它的技术还不够成熟,如成本太高,不适合普通消费者对存储的需求。不过,玻璃硬盘被用来存储数据仅仅是个开始,其未来的应用空间巨大。

  最近的研究发现,玻璃里的三维结构还可嵌入纳米级处理器,用来进行智能计算。这样一来,也许玻璃硬盘内就能组成一个经得住时间考验的计算机,这样的前景无疑会更美好。

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【编辑:陈海峰】



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