Новая техника позволит записать петабайт данных на лазерный диск

Казалось бы, такая некогда революционная технология, как лазерные диски, уходит в прошлое. Все мы перешли на хранение данных в облаках, на компактных и достаточно емких картах памяти. 

Для просмотра фильмов уже не нужно хранить коллекцию дисков или покупать фильмы в коробочном варианте – достаточно иметь хороший интернет-канал, который обеспечивает практически все потребности пользователей в покупке, доставке и хранении мультимедийного контента.

Однако, вместе с тем, устаревшие (казалось бы) магнитные жесткие диски, а также лазерные диски, отказываются просто взять и уйти в небытие, сопротивляясь до последнего. Очередным фактором, который, возможно, отложит уход устаревшей технологии оптической записи в прошлое, может стать новая разработка австралийских ученых, позволяющая уместить на лазерный диск до петабайта произвольных данных.

В мире существует огромная потребность в сохранении гигантских объемов информации — по сведениям Википедии, общий объем цифровых данных, созданный человечеством в 2006 году, составил 0,16 зеттабайта, в начале 2010 года он превысил 1,2 зеттабайта, а в 2011 достиг 1,8 ЗБ. Некоторую часть этих данных просто нельзя потерять в результате аварии в датацентрах, взлома или отказа оборудования. Последствия будут очень и очень печальными для большого количества людей.

В то же время, хранить архивную или резервную информацию на жестких дисках чаще всего весьма невыгодно и накладно, а долговечных и удобных аналогов (кроме, разве что, стриммеров) пока просто не существует. К примеру, зеттабайт данных, записанных на диски формата Blu-Ray, будет выглядеть как стопка «болванок» высотой в 24 километра. Другими словами, все существующие методы хранения информации пока не подходят для создания «глобальной резервной копии» большей или значимой части данных, созданных человечеством.

Но есть и хорошие новости. Команда исследователей из технологического университета Суинберна (Swinburne University of Technology, Австралия), возглавляемая профессором Мин Гу (Min Gu) работает над уникальным методом осуществления записи и хранения огромного количества информации на оптическом полимерном диске размером с обычную DVD-«болванку».

Технология, разрабатываемая университетом Суинберна совместно с австралийским государственным объединением научных и прикладных исследований (CSIRO), может позволить в перспективе хранить на одном DVD-подобном диске до петабайта данных. Это 1024 терабайта, что весьма немало даже по меркам самых вместительных жестких дисков.

Таким образом, зеттабайт можно будет записать всего на одну тысячу таких дисков, которые затем можно будет сложить в стопку высотой в один метр.

В статье, опубликованной в июне в журнале Nature Communications, команда исследователей описывает как ей удалось кардинальным образом уменьшить размеры светового пятна для оптической записи на рабочем слое со ста тридцати Blu-Ray'евских нанометров до всего девяти нанометров (что составляет всего 1 % от длины световой волны).

Согласно статье, ученым удалось хитро «обойти» фундаментальный закон физики, согласно которому объектив не может создать точку диаметром меньше половины длины волны. Это оптическое ограничение наблюдал в своих экспериментах еще Эрнст Аббе, стоявший, кстати, у истоков компании Карла Цейсса (Carl Zeiss). 

Та же технология Blu-Ray, использующая синий лазер с длиной световой волны 405 нм, физически ограничена и позволяет сфокусировать световое пятно на поверхности диска лишь с минимальным диаметром 130 нм.

Лимит Аббе был превышен при помощи применения техники с комбинацией двух лазерных лучей, один из которых обретает форму кольца и позволяет, за счет дифракции, сократить размеры пятна, в котором второй луч полимеризует специальный материал, которым покрыта рабочая поверхность диска. 

Интересно также, что технология может применяться не только в области оптической записи. С ее помощью можно будет освоить объемную оптическую литографию с соблюдением 9 мм норм.

Исследования находятся на ранних стадиях и практических приложений в ближайшем будущем не предвидится. Однако, уже сама возможность формирования сверхмаленького светового пятна и создание покрытия из полимерной смолы с уникальными свойствами, делает наше счастливое высокотехнологичное будущее, где успешно удалось обойти ранее непреодолимые преграды и барьеры, еще более счастливым. В любом случае такие фундаментальные исследования могут стать началом чего-то большого и революционного годами позже (надеемся, не очень большим количеством «годов»).