一般而言存儲在CD或DVD這類介質(zhì)上的數(shù)據(jù)可以保存長達數(shù)十年的時間，在那之后由于材料的物理性老化將會損害其保存的數(shù)據(jù)。一直以來，研究人員都在尋找使數(shù)據(jù)存儲的時間進一步延長的辦法。但就目前而言，即便是將這一紀(jì)錄延長至100年都將是一個巨大的挑戰(zhàn)。而在近期發(fā)表的一項研究中，英國南安普頓大學(xué)的科學(xué)家Jingyu Zhang和他所在的團隊展示了一種新型數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，其存儲數(shù)據(jù)的有效期限在室溫條件下大約為3×1020年，也就是說幾乎是無限長的時間。這將開創(chuàng)永久性數(shù)據(jù)存儲的嶄新領(lǐng)域。府部門、公司、個人都對永久性數(shù)據(jù)存儲技術(shù)感興趣，并希望將其應(yīng)用于軍事，科學(xué)以及保密領(lǐng)域。目前在市場上銷售的產(chǎn)品中可以看到這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了部分進展。日本日立公司也開發(fā)了一款產(chǎn)品，可以將數(shù)據(jù)保存數(shù)百萬年之久。而我們相信此次我們給出的是針對這一問題的終極解決方案。＂

研究人員解釋稱，傳統(tǒng)上，在數(shù)據(jù)存儲與壽命以及容量之間存在一種權(quán)衡關(guān)系，因此那些可以存儲大容量信息的存儲介質(zhì)往往壽命就比較短。比如說物理學(xué)家們已經(jīng)展示一項技術(shù)，可以利用單獨的原子存儲海量信息，但在室溫條件下這種存儲介質(zhì)的維持時間僅有大約10 ps。

Jingyu Zhang表示:＂在因特網(wǎng)發(fā)明50年后，在這個信息時代，正有越來越多的數(shù)據(jù)產(chǎn)生。因此，如何在考慮材料物理老化的前提下長期存儲數(shù)據(jù)就成為廣受關(guān)注的技術(shù)課題。很多政

而此次研究人員給出的解決方案則完美解決了這個矛盾—它既擁有超長壽命，同時也擁有巨大的容量。在存儲數(shù)據(jù)時，使用一個飛秒激光器發(fā)射超短波激光脈沖照射石英晶體。這樣這束激光就會在適應(yīng)晶體內(nèi)產(chǎn)生納米級小點，每一個小點攜帶3 bit的信息。之所以可以讓每個小點攜帶3 bit的信息，是因為激光脈沖采用了多層編碼方式，即每一個小點都包含了三個不同的微層面結(jié)構(gòu)，其中紀(jì)錄了入射激光脈沖的強度和偏振性。運用這項技術(shù)，一張CD或DVD大小的光碟，假設(shè)其擁有1 000個記錄層，那么它的數(shù)據(jù)存儲容量將達到數(shù)百個TB，這是一個非?？捎^的數(shù)字。

接下來考察這種存儲系統(tǒng)的壽命問題。這一存儲系統(tǒng)的退化核心機制是其納米柵格之間的納米空洞的坍塌崩潰，一旦這些納米空洞崩塌，存儲在柵格結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)也就將隨之變得不穩(wěn)定并出現(xiàn)丟失。

研究人員計算了這一柵格系統(tǒng)退化的時間，這樣計算出來的結(jié)果便是這一數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的壽命。計算結(jié)果顯示，在室溫下其壽命約為3×1020年。這顯示了其無與倫比的優(yōu)越性能。隨著環(huán)境溫度的上升，該系統(tǒng)的使用壽命會相應(yīng)減少，但即便是在189℃的超高溫度環(huán)境下，其壽命仍然高達約138億年，這已經(jīng)和我們所在宇宙的年齡相當(dāng)。

此前研究人員開發(fā)的光學(xué)存儲系統(tǒng)原理與這項技術(shù)有相似之處，但其不足之處就在于其數(shù)據(jù)的寫入過程太過緩慢，從而使其在現(xiàn)實世界中沒有實用價值。而此次新開發(fā)的方法將數(shù)據(jù)寫入速度較以往提升了兩個數(shù)量級。

未來，研究人員希望能進一步改進該系統(tǒng)的性能，如通過增加入射激光脈沖的偏振態(tài)或能級態(tài)數(shù)量來達到提升其存儲容量的目的。他們還打算進一步提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入速度，從目前的約6 KB/s大幅提升至120 MB/s。