マイクロソフトの研究者は、レーザーを使用してガラスの中にデータを保存する方法を発見しました。

現在、世界の情報のほとんどはデジタルで保存されています。毎年、前年よりも多くのデータが生成されます。現在、AI という大量のデータに依存するテクノロジーにより、私たちが保存するデジタル情報の量が飛躍的に増加しています。

マイクロソフトの研究部門は、レーザーを使用してガラスの内側に書き込むデータ保存方法の開発に取り組んでいる。研究者らによると、ガラスに書かれた情報は1万年はそのまま残るという。

この方法が商業利用に拡大できれば、世界中の情報を保存する方法が変わる可能性があります。データの腐敗 (古いストレージ システムによる情報の損失) は、データを保持するために少なくとも世代ごとに 1 回はデータを移動する必要があることを意味します。そうしないと、経年劣化で汚れてしまいます。

MicrosoftのProject SilicaリサーチディレクターであるRichard Black氏はCNETに対し、ガラスへの長期デジタル保存が単なる科学実験ではなく実用的であることを今回の研究が示していると語った。

「今日のストレージの最大の課題の 1 つは、メディアが磨耗し、定期的に交換する必要があることです」と Black 氏は言います。 「ガラスにはそのような問題はありません。」

レーザーを使用してガラス片を修正し、データを長期間にわたって安全に保つことは、私たちが保持することを決定したすべての情報に多大かつ永続的な影響を与える可能性があります。

ガラスの記憶

従来のデジタル システムを使用する代わりに Glass にデータを保存することは、Microsoft がかなり長い間取り組んできたプロジェクトです。これは、CNET が 6 年前、単なるアイデアにすぎなかったこのプロジェクトに関して作成したビデオです。

2 月 18 日、Microsoft の Project Silica は、この長期プロジェクトにおける実際の進歩を示す論文を科学雑誌 Nature に発表しました。大きな進歩の 1 つは、より安価な材料に情報を書き込むことで、このテクノロジーをより手頃な価格にすることです。

当初、研究者は溶融シリカと呼ばれるガラスを使用していました。しかし、この材料はレーザーや半導体のコンポーネントに使用されており、製造コストが高いため、多くの目的でストレージ技術のコストが法外に高くなる可能性があります。

今回、研究者らはホウケイ酸ガラスと呼ばれる、台所用品に使われる丈夫なガラスに情報を保存する方法を発見した。この材料によりコストが大幅に削減されます。

レーザー書き込み

ガラスに書き込むために、このプロジェクトではシリカ フェムト秒レーザーが使用されています。フェムト秒は 4 分の 1 秒です。このタイプのレーザーは超高速パルスを放射します。表面を傷つけずに下から切断できるため、目の手術によく使用されます。

情報を保存するには、ガラス内のボクセルをレーザーでカットします。ボクセルはピクセルに似ていますが、情報を立方体のような 2 次元ではなく 3 次元で保存します。ビデオ ゲーム Minecraft は、世界を作成するためにボクセルを使用することで有名です。

「重要なブレークスルーは、チームが位相ボクセルと呼んでいるものです。これは、単一のレーザーパルスを使用して、通常のホウケイ酸ガラスの内側に書き込まれる小さな制御された変化です」とブラック氏は言います。 「これにより、データの書き込みと読み取りがより簡単かつ高速になり、特殊素材の代わりに低コストのガラスを使用できるようになります。」

ガラスは硬い素材なので時間が経っても変化しません。このため、この保存方法は標準のコンピューター システムよりもはるかに長期間データの整合性を維持できます。

情報を検索するために、プロジェクト シリカはガラス片を保管するアーカイブを作成しました。ロボットがガラスを回収し、ニューラルネットワークが中に書き込まれたデータを読み取る。マイクロソフトの Web サイトには、ガラスを回収するためにコレクションにズームインするロボットが表示されています。

永続ストレージ

Microsoft はすでにこのストレージ テクノロジを概念実証で使用しています。 2019年、プロジェクト・シリカは1978年のスーパーマン映画をドリンクコースターほどの大きさのガラスの中に保存した。

ノルウェーのスバールバル諸島では、このテクノロジーが、さまざまな種類の音楽を「将来も使える」ように設計された Global Music Vault プロジェクトに使用されています。 Microsoft はまた、このテクノロジーがスバールバル諸島の Global Seed Vault のようなプロジェクトを補完できる可能性があるとも述べています。 終末の金庫 世界中から集められたさまざまな植物の種子が保管されています。

「ガラスは非常に耐久性があり、ハードドライブや磁気テープよりも熱、湿気、電磁干渉、物理的損傷に耐えることができます」とブラック氏は言います。 「長期間保存できるため、数年ごとにデータを再度コピーする必要がありません。

「もともと改ざんに対する耐性があり、常時電力を供給したり頻繁に交換したりする必要がないため、特にアーカイブに適しています」と彼は付け加えた。 「より長い時間スケールで見ると、今日のストレージ技術よりも持続可能になる可能性さえあります。」