我是科学家|为了让你的硬盘资源能完好地传给曾曾曾孙，科学家想到了这些办法( 二 )
本文插图
纳米尺度的硬盘上用氯原子编码了物理学家理查德·费曼演讲中的一段话 | F. E.Kalff, et al. (2016)
2018年 ， 科学家又做到了通过改变 单个钴原子的磁性（改变绕核电子的运动方式） ， 来编码数据 。 这将使硬盘的体积 缩小到现在的千分之一 ， 甚至更多 。
本文插图
在扫描隧道显微镜下用探针处理单个原子的模拟图
然而像这样存储信息 ， 你需要使用 扫描隧道显微镜在 超真空和超低温环境下工作 ， 门槛显然高得不切实际 。
把信息储存载体变小 ， 我们已经做到相当极致了 ， 但在另一方面—— 信息保存期限上 ， 这些高科技设备甚至还不如传统信息存储载体 。 普通机械硬盘使用3~5年就可能损坏 ， 光盘可以保存10~25年 ， 闪存设备包括U盘和固态硬盘则会随着读写次数的增加 ， 慢慢患上“失忆症” 。
本文插图
看似过时的磁带依然在数据备份中扮演重要角色
而看似被时代抛弃的磁带 在理想条件下却能保存30~50年 ， 因此像谷歌这样引领科技前沿的巨头依然会使用磁带备份重要数据 。 书籍中简简单单的白纸黑字更是可以传递数个世代 ， 只要保存妥当 ， 500年后依然能完好无损 。
但纸这样的载体毕竟还是脆弱 ， 一场火灾就会灰飞烟灭 。 而且还占地方 ， 谁不想把沉甸甸的书包换成一个轻巧的pad？
难道说 ， 载体的信息存储容量和信息保存期限真就没法兼得吗？
倒也不是 ， 近年来科学家们在这方面已经取得了一些进展 ， 只不过还没完善 ， 下面这两种方式或许能成为保存人类文明的希望 。
5D光盘打开新维度
2013年 ， 英国南安普顿大学的科学家用 飞秒激光在玻璃盘的3维空间结构中打出一系列极小的点 ， 将300KB的信息储存在其中 。 如今他们已经把这种玻璃盘的 信息存储能力提升到了300TB！
本文插图
刻录下书籍的5D光盘需要在显微镜下阅读
既然5D光盘和普通光盘一样 ， 都是用激光来刻录数据 ， 那它又有什么特别之处？普通光盘记录信息只是“流于表面” ， 即只有二维水平 ， 而这个“5D光盘”听起来虽然和“5D电影”一样有噱头之嫌 ， 但至少它的确能在 立体空间维度（3D）记录信息 。
剩下两个维度 ， 一个指的是 观察的角度 ， 另一个是 显微镜的放大率 。 在5D光盘中 ， 从纳米级别的微观水平到直观肉眼可见的宏观水平都记录了信息 ，观察者通过不同角度和不同放大倍数 ， 可以从中读取出不同信息 。
本文插图
5D光盘的多维信息处理
但5D光盘更可贵之处在于它的 耐久性 ， 石英玻璃材质和表面的聚合物保护层使它对化学和物理伤害都具有很强的防御力 。 研究者基于实验结果认为 ，它在室温下的保存时间几乎是无限的 ， 即使是在189 °C的高温环境中 ， 也能活到宇宙现在的年龄（138亿年）！
本文插图
2018年 ， 5D光盘被用于人类数据备份计划（Arch Mission Foundation） | archmission
目前 ， 微软、日立等大公司还在致力于发展这项技术 。 未来 ， 5D光盘或许能像当年旅行者号金唱片一样 ， 承载着人类的文明 ， 飞向宇宙 。
活着的移动硬盘
推荐阅读
- 甲醛|为了防止家里的甲醛含量超标，专家提醒：这几样东西不要放
- 情爱研习社|90后男生的悔悟：一不小心，我的婚姻沦为了父母的翻版！
- |10分钟吞掉83根热狗，这是科学家算出的人类进食极限
- 内分泌疾病|科学家发现高血糖会导致肌肉萎缩
- 穿搭|裤子还没裤袋长，小姐姐为了展示腿豁出去了
- 坏事|“三伏天”的这3件坏事，再舒服也尽量少做，为了健康，不妨一试
- 排骨|粉蒸排骨，软糯可口，肉质嫩滑鲜美
- 赵小琪|你不想同房，干嘛还要找丈夫？就是为了你带着的孩子？
- 烹饪|粉蒸排骨，软糯可口，肉质嫩滑鲜美
- 定焦专家号|我追上你就是为了治好你，丈夫寒风烈日打工十年兑现救妻承诺