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En utilisant des lasers de pointe, des scientifiques britanniques ont réalisé une importante percée dans le domaine du stockage de données, promettant à la fois une densité incroyable et un archivage à très long terme.

Des progrès réguliers

Connue sous le nom de stockage optique en cinq dimensions (5D), cette technologie est développée depuis un certain temps par une équipe de chercheurs de l’université de Southampton. Sa première démonstration remontant à 2013, lorsque les scientifiques avaient réussi à utiliser ce format pour enregistrer et récupérer un fichier texte de 300 Ko.

Les données sont écrites à l’aide d’un laser femtoseconde, qui émet des impulsions lumineuses incroyablement courtes mais puissantes, formant dans le verre de minuscules structures à l’échelle nanométrique. Ces dernières contiennent des informations sur l’intensité et la polarisation du faisceau laser, en plus de leurs trois dimensions spatiales, c’est pourquoi les scientifiques parlent de stockage de données 5D.

En 2015, l’équipe avait démontré ses progrès en l’utilisant pour sauvegarder des copies numériques de documents majeurs tels que la Déclaration universelle des droits de l’homme, la Bible et la Magna Carta. Contrairement à la mémoire typique des disques durs, vulnérable aux températures élevées, à l’humidité, aux champs magnétiques et aux défaillances mécaniques, ce stockage de données 5D « éternel » promettait une incroyable stabilité thermique et une durée de vie pratiquement illimitée à température ambiante.

Les scientifiques avaient précédemment utilisé cette technologie pour stocker une version numérique de la Bible du roi Jacques sur un minuscule disque de verre de silice — © University of Southampton

« Nous pouvons désormais écrire des dizaines de gigaoctets de données en un temps raisonnable »

Pour ces nouveaux travaux présentés dans la revue Optica, l’équipe s’est attachée à augmenter la vitesse d’écriture et la densité des données. En utilisant un phénomène optique appelé amélioration du champ proche, leur permettant de créer les nanostructures avec quelques faibles impulsions lumineuses plutôt que de les écrire directement avec le laser femtoseconde, ceux-ci ont atteint un taux d’1 million de voxels par seconde, ce qui équivaut à 230 Ko de données, ou plus de 100 pages de texte, par seconde.

« Cette nouvelle approche améliore la vitesse d’écriture des données à un niveau pratique, de sorte que nous pouvons désormais écrire des dizaines de gigaoctets de données en un temps raisonnable », explique Yuhao Lei, auteur principal de l’étude. « Les nanostructures de précision hautement localisées offrent une densité de stockage décuplée. En outre, l’utilisation de la lumière pulsée réduit l’énergie nécessaire à leur écriture. »

Grâce à cette technique, les chercheurs ont pu écrire 5 Go de données textuelles sur un bloc de verre de silice de la taille d’un CD avec une précision de lecture de près de 100 %. Selon eux, un tel disque serait capable de contenir 500 To de données, soit une densité 10 000 fois supérieure à celle d’un disque Blu-ray.

Le bloc de verre de silice utilisé pour les stockage de 5 Go de données — © Yuhao Lei / Peter G. Kazansky / University of Southampton

Assurer le stockage des données à très long terme

L’équipe estime qu’une telle technologie pourrait être utilisée afin de conserver des données génétiques, ou pour le stockage à très long terme d’archives. Pour cela, il sera cependant nécessaire d’augmenter la vitesse de lecture des données.

« Les particuliers et les organisations génèrent des ensembles de données de plus en plus volumineux, ce qui crée un besoin désespéré de formes plus efficaces de stockage des données, combinant grande capacité, faible consommation d’énergie et longue durée de vie », détaille Lei.

« Alors que les systèmes basés sur le cloud sont plutôt conçus pour des données temporaires, nous pensons que le stockage de données 5D dans le verre pourrait être utile pour la conservation de données à plus long terme pour les archives nationales, les musées, les bibliothèques ou les organisations privées. »

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