Новый метод многоуровневой записи информации разработан в рамках проекта Центра НТИ по большим данным МГУ

Ученые физического факультета МГУ и Центра компетенций НТИ по технологиям хранения и анализа больших данных МГУ разработали метод, пригодный для реализации многоуровневой записи информации, сообщило издание «Аргументы и факты». 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 из-за своей ограниченной емкости, т. е. объема 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, во-первых, будут обладать значительно большим сроком службы по сравнению с обычными дисками и популярными накопителями в виде жестких дисков и SSD, во-вторых, 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, т. е. 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 НТИ по технологиям хранения и анализа больших данных МГУ 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, т. е. 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 ведутся в рамках проекта Центра компетенций НТИ МГУ на кафедре общей физики и молекулярной электроники физического факультета МГУ.

Источник: издание «Аргументы и факты» (aif.ru), Алексей Козаченко.


14.06.2021