Ряд компаний предлагают оптические диски с записывающим слоем из золота. Это не роскошь, это вариант сохранить информацию на сто или даже триста лет. А если данные необходимо хранить дольше? Если это расшифрованный геном или детальнейшее цифровое изображение «Моны Лизы» легендарного Леонардо? Тысячи лет хватит? Компания Hitachi предлагает не мелочиться. Вместе с группой из Университета Киото создана технология записи в кварцевом стекле, которая обещает сохранить информацию до 300 млн лет! Представляете размах? Даже динозавры на Земле появились всего-то 250 млн лет назад. Их уже нет, а данные на носителе по-прежнему могли бы быть прочтены.
Для «вечной» записи используется диск из кварцевого стекла, условно разделённый на 100 слоёв с шагом 60 мкм — по 50 слоёв на сторону. Оптика записывающего лазера сама фокусируется на заданную глубину (слой). Никакой специальной подложки для «прожига» не предусмотрено. Импульсный лазер вспышкой длительностью в миллиардную долю микросекунды (одна фемтосекунда) создаёт пятно в теле кварца, которое потом считывается оптической системой в режиме чтения. Чтение происходит достаточно просто: диск подсвечивается светодиодом в видимом спектре (очевидно, белым), а оптика ловит отражение, после чего процессор устройства преобразует данные в привычный цифровой вид.
Образцы записи в толще кварцевого стекла в наружных слоях (первая строчка) и в глубине (вторая строчка). Источник Hitachi.
Для работы системы пришлось решить две проблемы: сначала с помощью компенсирующих линз разработчики устранили эффект сферической аберрации, когда записывающий лазер проецировал вглубь кварца пятно, а не точку; затем научились отсеивать помехи от отражений из соседних слоёв. На слайде выше видно, что помехи фильтруются по геометрическому размеру. Всё, что меньше заданной площади, из полезного сигнала вырезается. С чтением внешних слоёв проблем нет — отражённый сигнал достаточно чистый. Но чем глубже информационный слой, тем больше помех от соседних отражений.
Оптический диск из кварцевого стекла решает также проблему надёжности в экстремальных условиях. Он выдерживает нагрев до 1000 градусов по Цельсию и не боится влаги. Вопреки первому впечатлению, 100 слоёв диска Hitachi не дают рекордной ёмкости для хранения данных. Каждый квадратный дюйм поверхности кварцевого носителя способен вместить 1,5 Гбайт данных — примерно столько же информации хранится на квадратном дюйме диска Blu-ray. Но по надёжности хранения информации обе технологии просто несравнимы.