微软在《自然》展示玻璃飞秒激光存储新方案:12厘米见方介质容纳4.84TB、室温可存逾万年

随着数字化进程加快,数据存储需求迅速攀升。传统硬盘、磁带等介质寿命有限,且容易受温度、湿度等环境因素影响,难以承担长期保存任务。尤其是重要档案、历史文献和科研数据等需要长期甚至永久保存的内容,业界一直缺少足够稳定可靠的解决方案。针对这个问题,微软研究院提出的玻璃存储技术提供了一条新的技术路径。该技术的关键是用超短脉冲飞秒激光,在特制高硼硅玻璃内部进行三维写入。研究人员探索了两种写入方式:一种利用双折射效应提升存储密度;另一种通过调节激光能量改变折射率,密度相对较低,但适用范围更广。实验结果显示,该技术的存储密度可达到每立方毫米超过1吉比特。 在读取环节,系统通过显微镜检测玻璃内部的折射率变化,并采用逐层扫描还原数据。为提高读取准确性,研究团队引入了5G通信中常用的纠错编码思路,增强了读取稳定性。目前,一块边长12厘米、厚度0.2厘米的玻璃片可存储4.84TB数据,容量约相当于100万张高分辨率照片。 不过,这项技术目前仍受写入速度限制。现阶段写入速度约为每秒8.25MB,写满一块玻璃片需要150小时以上。研究人员表示,随着激光器性能和信号处理算法的改进,写入效率有望在未来大幅提升。 从应用角度看,玻璃存储更适合长期保存高价值数据。微软的加速老化实验显示,数据在玻璃介质中在常温条件下可稳定保存超过1万年,寿命远超现有主流存储介质。这一特性为数字文化遗产保护、国家档案保存、科研数据备份等场景提供了新的选择。业内人士认为,技术成熟后,可能会优先在博物馆、图书馆、国家数据中心等专业机构落地。

数据已成为现代社会的重要资产,如何长期、可靠地保存人类的数字知识,是技术发展必须回答的问题。微软Project Silica的演示表明,通过新的物理介质与光学写入方式,突破传统存储限制具备现实可行性。这项探索既表明了基础研究走向应用的潜力,也为长期信息安全提供了新的思路。随着后续研发和工程化推进,未来人类有望以更持久、更安全的方式保存共同的知识财富。