Draft:حافظه ی اپتیکال ۵ بعدی

حافظه ی اپتیکال ۵ بعدی (که به عنوان کریستال حافظه سوپرمن نیز شناخته می‌شود ، اشاره‌ای به کریستال‌های حافظه کریپتونی از مجموعه سوپرمن) یک شیشه  نانوساختاری آزمایشی برای ضبط دائمی داده‌های دیجیتال با استفاده ازیک  فرآیند نوشتار لیزر فمتوسکندی است. دیسک‌های استفاده کننده از این فناوری میتوانند تا ۳۶۰ ترابایت داده را برای میلیاردها سال ذخیر کنند. این مفهوم در سال ۲۰۱۳ به صورت آزمایشی مطرح شده است. هیتاچی و مایکروسافت تحقیقاتی در مورد تکنیک‌های ذخیره‌سازی نوری مبتنی بر شیشه انجام داده‌اند که مایکروسافت از آن تحت عنوان پروژه سیلیکا یاد میکند.

عبارت “۵ بعدی” تنها یک اصطلاح بازاریابی است، زیرا دستگاه تنها دارای ۳ بعد فیزیکی است و هیچ ویژگی بعد بالاتر عجیب و غریبی ندارد. ماهیت فرکتال/هولوگرافیک ذخیره‌سازی داده‌های آن نیز کاملاً سه بعدی است. اندازه، جهت و موقعیت سه بعدی نانوساختار‌ها، به اصطلاح پنج بعد آن را تشکیل میدهند. طراحی فنّي مفهوم این است که داده‌ ها را به صورت نوري در مواد شفاف غیر حساس به نور مانند شیشه ی کوارتزی، که پایداري شيميايي بالایي دارد، ذخیره کنیم. ضبط داده با استفاده از ليزر فمتوسکندی برای اولین بار در سال ۱۹۹۶ پيشنهاد و نشان داده شده است. محیط ذخیره سازی شامل شیشه ی کوارتزی است، جایى کە ابعاد فضایی، شدّت، قطبش و طول موج برای تغيير دادة استفادة مى‌شود. با قرار دادن نانوذرات طلا يا نقرە محفوظ در مادة، مى‌توان خصوصيات پلاسمونیک آن‌ ها را به كار گرفت.

به گفته ی دانشگاه ساوثمپتون:

ديسك‌ های 5-بعدي [دارای] الگو های ريزى هستند كە در 3 لایە درون ديسك ها چاپ شده‌اند. بستگى به زاوية كە به آن ها نگاە مى‌كنید،این الگوها می‌توانند کاملاً متفاوت به نظر برسند. این قضیه ممکن است مانند داستان‌های علمی تخیلی به نظر برسد، اما در واقع یک توهم بصری بسیار پیچیده است. در این مورد، پنج بعد داخل دیسک‌ها شامل اندازه و جهت‌گیری در ارتباط با موقعیت سه‌بعدی نانوساختارها هستند. مفهوم پنج‌بعدی بودن به این معناست که یک دیسک بسته به زاویه‌ای که به آن نگاه می‌شود و بزرگ‌نمایی میکروسکوپ استفاده شده برای دیدن آن، چندین تصویر مختلف دارد. به طور کلی، هر دیسک شامل چندین لایه از تصاویر سطح میکرو و ماکرو است.

داده‌های ضبط شده را می‌توان با ترکیب یک میکروسکوپ نوری و یک قطبنده خواند.

این تکنیک اولین بار در سال 2010 توسط آزمایشگاه کازویوکی هیرائو در دانشگاه کیوتو نشان داده شده، و بعد توسط گروه تحقیقات پیتر کازانسکی در مرکز تحقیقات الکترونیک نوری، دانشگاه ساوثمپتون  ، توسعه ی بیشتری یافت. دیسک‌های ضبط شده از آن زمان برای 3100 ساعت در دمای 100 درجه سانتیگراد آزمایش شده و نشان داده شده است که حتی ده سال بعد هم “به طور کامل” کار می‌کنند.

استفاده ها

در سال 2018، پروفسور پیتر کازانسکی از این فناوری برای ذخیره یک نسخه از سه‌گانه Foundation ایزاک آسیموف استفاده کرد، که در ارتباط با Arch Mission Foundation، درون تسلا رودستر ایلان ماسک به فضا پرتاب شد. همچنین ببینید 3D optical data storage ذخیره داده دیجیتال در دی‌ان‌ای Data store