Věčné 5D optické disky mohou zaznamenat celou historii lidstva  
Pokud to někdo bude mít zájem číst. Femtosekundové lasery v optoelektronice dovedou zázraky.

 

5D optický disk se Všeobecnou deklarací lidských práv. Kredit: University of Southampton.
5D optický disk se Všeobecnou deklarací lidských práv. Kredit: University of Southampton.

Kdybyste měli elegantní optický disk, učiněné malé umělecké dílo s ohromnou kapacitou dat, co byste si něj vypálili? Takové problémy teď řeší na Univerzitě v Southamptonu, kde významně pokročili ve vývoji atraktivní technologie zápisu digitálních dat, která mohou přetrvat miliardy let. Takže to není ani tak elektronický, jako spíš geologický fenomén.

Peter Kazansky. Kredit: University of Southampton.
Peter Kazansky. Kredit: University of Southampton.


Vědci místního Centra optoelektronického výzkumu (ORC) dali dohromady technologii zápisu pětirozměrně uspořádaných (5D) digitálních dat na nosič z nanostrukturovaného skla femtosekundovým laserem, a také jejich čtení. Tohle datové médium nabízí kapacitu 360 TB na jeden skleněný disk, tepelnou stabilitu do 1000 stupňů Celsia a prakticky nekonečnou životnost při pokojové teplotě. Při teplotě 190 °C výrobci disku zaručují trvanlivost minimálně 13,8 miliard let, což odpovídá délce dosavadní existence vesmíru. 

O této technologii jsme na OSLU psali už v roce 2013. Od té doby ji v Southamptonu vylepšili a teď už mají hotové digitální kopie některých významných dokumentů lidské historie. Na skleněných 5D discích už zvěčnili například Všeobecnou deklaraci lidských práv, schválenou Valným shromážděním OSN 10. prosince 1948 (Československo se tehdy jako ubohý vazal Sovětského svazu hlasování zdrželo), Newtonovu významnou knihu Optika z roku 1704, Velkou listinu práv a svobod – Magna charta libertatum z roku 1215 nebo Bibli krále Jakuba z let 1601 až 1611. 5D disk se Všeobecnou deklarací lidských práv nedávno předvedli na závěrečném ceremoniálu Mezinárodního roku světla (International Year of Light and Light-based Technologies, 2015, IYL 2015) v Mexiku.

Jednopalcové 5D optické disky. Kredit: University of Southampton.
Jednopalcové 5D optické disky. Kredit: University of Southampton.


Na jednopalcové 5D optické disky se zapisuje femtosekundovým laserem, který produkuje extrémně krátké a intenzivní laserový pulzy, trvající 10 na mínus patnáctou sekundy. Data se na takový disk ukládají ve třech vrstvách nanostrukturovaných teček, vrstvy teček jsou přitom mezi sebou vzdálené 5 mikrometrů. Nanostruktury teček ovlivňují polarizaci paprsků světla, které jimi procházejí, což lze detekovat optickým mikroskopem, vybaveným polarizátorem.

Magna Charta. Kredit: British Library / Wikimedia Commons.
Magna Charta. Kredit: British Library / Wikimedia Commons.


5D optické disky si už před třemi lety vysloužily přezdívku Supermanovy paměťové krystaly, protože vzdáleně připomínají superhrdinovu databanku. Těžko říct jak Superman, badatelé Centra optoelektronického výzkumu své disky každopádně vyrobili z křemenného skla, čili úplně čisté amorfního oxidu křemičitého (fused quartz). Pětirozměrné se ji říká kvůli tomu, že nanostruktury zápisu dat do skla disku využívají kromě tří tradičných prostorových souřadnic ještě velikost a orientaci. Podle Petera Kazanskyho z ORC je nanejvýš vzrušující vědět, že jsme vyrobili technologii, se kterou je možné poslat informace o nás do budoucnosti vzdálené miliardy let. Otázkou ale samozřejmě je, jestli to za miliardy let bude někdo číst a proč by ho to mělo zajímat.

Vývojáři Centra optoelektronického výzkumu teď hledají průmyslové společnosti, které by se podílely na dalším vývoji technologie 5D digitálních skleněných disků, a s nimiž by bylo možné tuto přelomovou technologii prosadit na trhu. 

Video:  Fabrication process for 5D optical storage


Literatura
University of Southampton 15. 2. 2016

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 17.02.2016
Tisk článku

Uncertainty Modelling and Quality Control for Spatial Data - Wenzhong S.
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 3350 Kč
cena: 2981 Kč
Uncertainty Modelling and Quality Control for Spatial Data
Wenzhong S.
Související články:

Šneci přenášejí data rychleji než vysokorychlostní internet     Autor: Jaroslav Petr (27.04.2005)
Syntetická DNA v roli média pro gigantická úložiště dat     Autor: Josef Pazdera (28.01.2013)
Věčná optická paměť v nanostrukturovaném skle     Autor: Stanislav Mihulka (16.07.2013)
Umělá evoluce vytvořila fungující elektroniku z nanočástic zlata     Autor: Stanislav Mihulka (22.09.2015)
Vývojáři předvedli první mikročip, který ultrarychle komunikuje světlem     Autor: Stanislav Mihulka (24.12.2015)



Diskuze:

Co tedy bude budoucí čtenáře zajímat?

Jan Turoň,2016-02-21 20:21:12

Dobrá otázka. Těžko předpokládat, že by někoho za miliardy let zajímala nějaká titěrná pravidla, kterými se dávno vyhynulí tvorové vzájemně omezovali. Všeobecná deklarace lidských práv skoro nikoho nezajímá ani v současnosti - už jen proto, že realita je úplně jiná: přes vzletné ideály svobodná matka i s dětmi klidně skončí na ulici a lidem je to jedno.
A náboženské představy, které se střídají jako módní vlny? Dávní bohové skoro nikoho nezajímají. Naopak budoucí náboženství dost možná toto budou chtít zničit nebo zpochybnit jako blábol, podobně jako zachází Islámský stát s babylónskými památkami nebo jak křesťané neradi slyší, že jsou v podstatě odpadlá judaistická sekta, která skoro všechno opsala, třeba onu potopu světa.
Určitě by místo těchto blábolů stálo za to zaznamenat všechny vědecké poznatky. Historie je nelineární a dost možná, že se ještě párkrát stane něco jako vypálení Alexandrijské knihovny. Takový disk by pak ušetřil pár staletí času.
Určitě by stálo za to zaznamenat nějakou beletrii. I dnes spoustě lidí přijdou zajímavé starodávné příběhy (řecké pověsti, Epos o Gilgamešovi...). Ze stejných důvodů by se mělo zaznamenat nějaké porno a nadávky. To je určitě užitečnější než nějaká pošahaná deklarace práv imaginárních lidí.

Odpovědět

Agramatikon

Miroslav Sláma,2016-02-18 15:51:34

Kdybyste ovládali gramatiku, nenapsali byste "kdyby jste" … Je to děs hned v úvodní větě. Na OSLU!

Odpovědět


Re: Agramatikon

Admin stránek,2016-02-18 20:48:17

Miroslave, odpovím Vám za autory. Máte pravdu a děkujeme za upozornění. Rádi opravujeme. Pravda, autoři nejsou moc kamarádi s češtinou, za což se za ně omlouvám. Tak trochu doufají, že kdo to štěstí má, že je i dál bude upozorňovat. Věříme, že nám společně podaří jazykovou stránku udržet alespoň tak, aby osel neurážel a přitom jsme nemuseli najmout korektorku a přístup na osla zpoplatnit. Ale oboje řešení je možné, záleží na přání čtenářů.

Odpovědět


Re: Re: Agramatikon

Milan Krnic,2016-02-21 21:07:51

Taková džendrová nevyváženost. Prý "korektorku" ....

Odpovědět

Určite budu mať zákazky na roztrhanie od tajných služieb

Anton Anton,2016-02-18 08:09:38

Napríklad na linku Amnesty
...V júni 2013 zverejnil whistle-blower (informátor) Edward Snowden informáciu o tom, že americká Národná bezpečnostná agentúra mala oprávnenie monitorovať používanie internetu a telefónov v 193 krajinách na celom svete. Agentúra napríklad denne zozbierala 5 miliárd údajov o polohe mobilných telefónov. Mesačne zozbierala 42 miliárd údajov o aktivitách na internete – vrátane emailovej histórie a histórie z prehliadačov...
Medzi tým ale doba pokročila a určite je zber dát o niekoľko miliárd v súčasnosti väčší ako bolo uvádzané z roku 2013.
Napríklad Amnesty aj o Číne uvádzala, že sa tam podieľa iba na špehovaní Internetu cez dva milióny pracovníkov. S toho vyvodzujem, že Čínski špehovaci maju predsa len o niečo zaostalejšiu techniku zberu dát a jej archiváciu oproti USA.
Ako krásne by sa ale takto zlikvidovala nezamestnanosť v našich krajinách a vyspelé technológie nechám čitateľom na samostatné úvahy.
Ruských programátorov už stačil pochváliť aj Putin. Kedže neviem o prelomových pokrokoch vo výpočtových technologiách a archivácii v Rusku odvodzujem s toho, že Ruskí tajní mohutné sťahujú náskok USA a Číny v plošnom špehovaní a archivácii sveta! Putin bol predsa vysoký dôstojník KGB, vie dobre čo hovorí a málokedy chváli len tak pre nič.
No a sme sú u archivácii a plošného zberu dát. Predstavte si že tých miliárd dát čo o nás musia archivovať. To su riadne TB.
Uvažoval som, že pri archivácia môžu niektoré neaktuálne dáta vyraďovať, pomocou neajakých algroritmov. Napríklad niekto zomrie.
Možno som neuvažoval celkom správnym smerom. Nie vždy sme dobre pochopili špehovákov. Spomenul som si že veľa známych mi hovorilo, ako napríklad za komunizmu mala ŠTB dobre podchytený rodokmeň rodiny brancov ktorých posielali slúžiť na hranice.
A teraz do toho neštastná Sýria, Irak, Lýbia, ISIL teroristi, studená vojna.
Takým Britom prepuklo, že nám šmíruju aj pubertiakov pri Intenetových hrách. Briti prehlasili, že riadne navýšia rozpočet na špehovanie. A zavedú už aj povinnosť zavádzať Backdoory výrobcom. Aj tých všadeprítomných kamier nám utešene narastá. Francúzská rada pre bezpečnosť zasadala večer pred teroristickými útokmi a schválila, že aj oni vybudujú celosvetový elektronický zber dát v štyle NSA. Tento týždeň ich napadol šef CIA, ktorý ich kritizoval, že Francúzki tajní vedeli o útokoch, mali o nich dosť signálov. Ale tiež by sa mal pozrieť na svoje smetisko, lebo aj CIA mala dosť informácii že sa im chystajú útoky 11 septembra. Dokonca aj od Francúzkych tajných, ako aj od svojích agentov.
Tie TB archivácie a zákazky na také veľkokapacitné archivačne média ešte riadne porastú!
Ale aj tak asi musia mať naše tajné špehovacie veľmoci vyvinuté nejaké algoritmy, ktoré vyhľadávajú vyraďujú aspoň dublicitné dáta. Pracovať s toľkými miliárdami prijatých dát denne to je pre archivátorov tajných práca na zblíznenie. Nečudo, že asi aj Snowdenovi sa niečo poplietlo v názorov na celoplošne svetové monitorovanie a Americkú demokráciu a Ǔstavné práva.
Ešte k tomu asi musia dosť často arhivátori tajných preverovať antivírusovymi programami, či im tie archivované dáta náhodou nezahlcujú rôzne PC vírusy. V takom Iráne už dostali riadnu lekciu cez vírus Stuxnet. Ďalej musia už čoraz silnejšie preverovať tajní archivovači, či im nejaké tie dáta neprodukuje samotný robot. A preto musíme asi príliš často odklepávať pri registráciach nejaké testy, že sme ľudia.
A tak skúsme pochopiť tajných naše superšpehovacie veľmoci cez vojaka Švejka a jeho úvahy.
"Lidi coo blázníte, vždyť jsou tady lidi!"
"Každej nemůže bejt chytrej. Ty hloupí musej dělat výjimku, protože kdyby byl každej chytrej, tak by bylo na světě tolik rozumu, že by z toho byl každej druhej člověk úplně blbej."

Odpovědět


Re: Určite budu mať zákazky na roztrhanie od tajných služieb

Alois Príbik,2016-02-18 14:15:06

jj, tak tak. Max souhlas.

Odpovědět


Re: Určite budu mať zákazky na roztrhanie od tajných služieb

Fanda Sin,2016-02-18 16:23:12

Pro představu:
V roce 2008 (bohužel jsem nenašel novější údaj) "proteklo" pouze skrz google 20 PetaB dat. (http://www.datacenterknowledge.com/archives/2008/01/09/google-processing-20-petabytes-a-day/)

Dnes to bude určitě již v desítkách, možná stovkách ExaB/den. (mobilní telefony vytvářejí čím dál tím větší množství dotazů/toku dat - nedivil bych se kdyby to bylo ještě o řád větší)

Takové množství dat není téměř možné uchovávat nějakým rozumným způsobem a zpracovávat to v reálném čase musí být neuvěřitelně náročné (ale vzhledem k tomu, že to zvládá google, pro NSA by to neměl být problém :) )
Rozhodně je ale nevytrhne nějakých 360TB.

Navíc ti co by chtěly sledovat celý internet by byly nuceni zpracovat ještě o řád(y) více dat.
A ani to není možné z principu internetu - přistupujete k tomu co chcete pokud možno nejkratší cestou, takže například v cz se váš dotaz/data/... na seznam.cz/*.cz stránky většinou pohybují pouze na české síti. (pokud nepoužíváte TOR nebo podobnou anonymizační službu)
Tyto organizace si to řeší po svém.
I Google si staví vlastní hardware, takže NSA bude mít "mašinky" které pro nás běžné smrtelníky budou naprosto nedostupné, včetně archivačních databank.

Odpovědět


Re: Určite budu mať zákazky na roztrhanie od tajných služieb

Štefan Bognár,2016-02-18 17:15:50

Píšete aj o tom, čomu celkom nerozumiete. Žiadny vírus v archivovaných dátach nepoškodí počítače archivátora. Počítačové vírusy sa síce nazývajú vírusy, ale šíria sa úplne iným spôsobom ako organické štruktúry. Počítačový vírus je škodlivý PROGRAM. A program aby niečo vykonal, musí sa najprv SPUSTIŤ. Čiže ja kľudne môžem k sebe skopírovať vírus a nič sa môjmu počítaču nestane, ani sa nezavíri. Stačí keď dohliadnem na to, aby som ho sám, vlastnoručne nespustil.

Odpovědět


Re: Re: Určite budu mať zákazky na roztrhanie od tajných služieb

Anton Anton,2016-02-19 08:41:05

Až tak by to nezjednodušoval. Trošku z historie. V USA strážili prísne tajný vývoj atómovej bomby v púšti cez 20 000 agentov FBI v púšti. Aj tak tam došlo k únikom informácii v prospech Rusov. Naposledy im únik informácii zapríčinil ich vlastný agent Snowden.
Čo sa týka šifrovania. Spojenci napríklad za 2. svetovej dešifrovali Nemcom a Japoncom kódy čo výrazne rozhodovalo.
Je to široký pojem na diskusiu, ktorý tu určite dostatočne prebrať nemôžeme. Rozdeľme to napríklad na problém softwerovy, hardwerovy, problém bezpečnostného prístupu k archívom, šifrovanie, problém ľudský (naposledy Snowden).
Záleží aj na tom akého typu má potreby útočník, hecker. Ako potrebuje manipulovať s dátami archivátor.
Sem tam sa diskutuje nakoľko sú chyby zabudované už v mikroprocesorch a iných hardweroch. Už dávno som v diskusii spomínal, že polícia nám môže spustiť aj kameru na mobiloch. Podporil ma tam chlapík, ktorý preposlal linky že to priamo odskušali študenti na univerzite.
Preto som spomínal že Briti chcú zaviesť povinnosť zavádzať backdoory výrobcom.
Nečudoval by som sa keby tu povinnosť zaviedli aj pre v článku spominaných výrobcov pamäťových archivačných medii.
No a takžm Číňanom, Rusom stačí pohľadať také hardwerové chyby, či už úmyselne, alebo iba chybou.
Adobe Reader je tiež program na čítanie a mal nesmierne problémy. Aj keď spustiteľný cez Windows .exe
Nejaké archívy napadli aj armáde Izraelu a tých nejde príliš upodozrievať zo zaostalosti.
Aj NBU v SR prepuklo, že sa im dostali do archívu, ale tam bola asi ľudská chyba slabého hesla.
Na Internete sa možno dočítať, že unikli milióny údajov s obchodným spoločnostiam a bankam o zákazníkoch.
Až som sa smial, že také kvantum dát by ťažko mohlo zaujímať nejaké mafie. Možno tak konkurenciu, tajných.
Svoj mobil neuchránila ani veľká Merkelova a tá nemá určite iba jeden mobil. A určite iné bezpečnostné opatrenia.

Odpovědět

Možná

Martin Kolář,2016-02-18 07:28:41

Když už je tam vypálená Deklarace lidských práv a Magna Charta, tak by se tam třeba vešlo i Zlaté pravidlo.


Jak byste chtěli, aby lidé jednali s vámi, tak vy ve všem jednejte s nimi; v tom je celý Zákon i Proroci. Mt 7,12


https://cs.wikipedia.org/wiki/Zlat%C3%A9_pravidlo

Jinak opravdu upřímě gratuluji, skvělý úspěch.

Odpovědět


Už tam je

Vojtěch Kocián,2016-02-18 07:37:57

Vypálili přece i kompletní Bibli ;-)

Odpovědět

Rychlost

Milan Krnic,2016-02-17 16:04:19

zápisu / čtení bude asi rozhodující. Zajímala by mě alespoň teoretická.
360 TB :-O

Odpovědět


Re: Rychlost

Vojtěch Kocián,2016-02-18 07:35:31

Rychlost čtení by neměla být problém. Naopak. Rychlost zápisu je zatím hodně malá (kilobyty za sekundu), ale je to v počátcích, tak to snad vylepší. Pokud se dostanou na megabyty za sekundu, tak to na archivační médium nebude zlé. Těch 360 TB není na ty jednopalcové ukázkové mikrodisky, ale na velikost standardního DVD. Navíc bez toho okem viditelného okrasného gravírování.

Z jiného populárního článku:
http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/jul/17/5d-superman-memory-crystal-heralds-unlimited-lifetime-data-storage

Nebo přímo od zdroje:
https://www.researchgate.net/publication/260004721_Seemingly_Unlimited_Lifetime_Data_Storage_in_Nanostructured_Glass

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni