Что за новый метод записи информации разработали российские ученые?
Ученые из МГУ и Центра компетенций Национальной технологической инициативы разработали метод, пригодный для реализации многоуровневой записи информации. Дальнейшие исследования позволят подойти к созданию систем долговечного хранения информации на основе емких и компактных носителей из стекла, защищенных от пожаров и других техногенных и природных катастроф.
Диск против диска
Оптические носители информации, такие как компакт-диски, DVD и Blu-ray, постепенно сдают позиции, что связано с их ограниченной емкостью, то есть объемом хранения данных. Тем не менее оптическая запись информации имеет преимущества по сравнению с другими методами. Развитие этой технологии возможно, если заменить недолговечный пластик на стекло. Такие носители информации будут обладать значительно большим сроком службы по сравнению с обычными дисками, а также популярными накопителями в виде жестких дисков и SSD. Кроме того, они будут устойчивы к электромагнитным полям и температурам вплоть до 1000 °C.
Революционным подходом к повышению емкости оптических носителей является запись в одну ячейку памяти сразу нескольких бит информации. Один из способов такой записи заключается в том, что ячейка с записанной информацией влияет не только на интенсивность отраженного (как в обычных компакт-дисках) или проходящего света, но и на другое его свойство: поляризацию, то есть ориентацию электромагнитных колебаний. Данная характеристика света затем может быть зарегистрирована приемником излучения и декодирована.
Просветление
Самым сложным было найти метод записи информации на стеклянные носители. Сотрудники кафедры общей физики и молекулярной электроники, кафедры квантовой электроники физического факультета МГУ и Центра компетенций Национальной технлогической инициативы по технологиям хранения и анализа больших данных решили проблему с помощью сверхкоротких лазерных импульсов.
Инновационный метод строится на использовании импульсов длительностью порядка 100 фемтосекунд и менее, что позволяет добиться формирования структур с масштабами меньшими, чем длина волны видимого света, которые будут вызывать нужный эффект анизотропии (неодинаковость оптических свойств по разным направлениям в материале).
Таким образом, если проводить запись информации на диск из стекла с помощью лазерных импульсов фемтосекундной длительности, можно будет закодировать в каждой ячейке сразу несколько бит информации за счет вариации оптической анизотропии материала, то есть обеспечить многоуровневое кодирование информации. В совокупности с многослойной записью это существенно повысит плотность хранения данных, а значит, и компактность устройства памяти.
Исследования в области многоуровневой записи информации Центр компетенций НТИ будет проводить на кафедре общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ.
