大量の情報をガラスに保存する自動化システムは、データセンターの未来を変える可能性があります。

私たちの世界は、インターネットや無数の産業用センサーからの読み取り値、粒子衝突器からの科学データなどのデータに基づいて運営されており、それらはすべて安全かつ効率的に保存される必要があります。

2014年、英国のサウサンプトン大学のピーター・カザンスキーらは、レーザーを使用して数百テラバイトのデータをガラス内のナノ構造にエンコードできることを示し、これにより宇宙の年齢よりも長く持続できるデータ保存方法が生み出されたと発表した。

彼らの手法は工業規模にスケールアップするには非現実的すぎましたが、Microsoft の Project Silica の Richard Black 氏とその同僚たちは、近い将来に長寿命のガラス データ ライブラリにつながる可能性のある同様のガラスベースのテクノロジーを実証しました。

「ガラスは、極端な温度、湿度、粒子、電磁場に耐えることができます。さらに、ガラスの寿命は長く、数年ごとに交換する必要はありません。これにより、ガラスはより持続可能な媒体にもなります。製造に必要なエネルギーがはるかに少なく、使い終わった後のリサイクルが簡単です。」とブラック氏は言います。

研究チームのプロセスは、10兆分の1秒持続する光パルスを放射するフェムト秒レーザーを使用して、薄いガラス層にエッチングされた小さな構造にデータを変換することから始まる。データのビットをこれらの構造に変換する際、チームは読み取りと書き込みのエラーを確実に減らすために追加のビットも追加しました。

データは顕微鏡とカメラを組み合わせて読み取ることができ、その画像はニューラル ネットワーク アルゴリズムに送信され、情報がビットに変換されます。プロセス全体は簡単に再現可能で自動化されているため、ロボットで操作されるデータ施設が適しています。

研究者らは、幅 120 ミリメートル、厚さ 2 ミリメートルの正方形のガラスに 4.8 テラバイトのデータを保存することに成功しました。これは、iPhone 37 台を保存するのに相当し、体積の約 3 分の 1 に相当します。

研究チームは、炉内でガラスを加熱するなどの加速老化実験に基づいて、データは摂氏290度で1万年以上、室温ではさらに長期間にわたって安定して読み取れる可能性があると推定した。さらに、研究者らはホウケイ酸ガラスを使用してメソッドをテストしました。ホウケイ酸ガラスは標準的なガラスよりも安価ですが、それほど複雑ではないデータしか対応できません。

カザンスキー氏は、Project Silica の主な成功は、データセンターのレベルまで拡張できるエンドツーエンドのシステムを提供したことだと述べています。同氏は、ガラスベースのデータストレージの背後にある物理原理は10年以上前から知られていたが、今回の研究でそれが実行可能な技術に転換できることが確認されたと述べた。

このテクノロジーを主流に押し上げることに興味を持っている企業は Microsoft だけではありません。カザンスキー氏は、例えばヒトゲノムを一枚のガラスに保存しているSphotonicsという会社を共同設立した。 Cerabyte というオーストリアの新興企業も同様に、セラミックとガラスの極薄層に大量のデータを保存するサービスを提供しています。

それでも、たとえば、Glass ライブラリを既存のデータセンターに統合するコストや、Project Silica チームが Glass の容量を増やすことができるかどうか (Kazansky チームの作業に基づいて 360 テラバイトに達するはず) など、疑問は残ります。

ブラック氏は、プロジェクト・シリカの技術が現時点で最も明白に応用できる可能性があるのは、国立図書館、科学リポジトリ、文化記録など、データが何世紀にもわたって存続しなければならない場所ならどこでもだという。同氏のチームは、ワーナー ブラザースやグローバル ミュージック ヴォールトなどの企業と協力し、無期限に保存する必要があり、現在クラウドに存在するデータを保存することも検討し始めていると述べています。

カザンスキー氏は、この技術は映画にも登場したと語る ミッション:インポッシブル – 最後の清算、 主人公が、悪の人工知能を罠にはめるのに十分な強力さと安全性を発見した場所。 「これは、ハリウッドのSFが実際に私たちの査読済みの現実に基づいている珍しい瞬間です」と彼は言います。