На стандартные оптические носители формата DVD вмещается совсем немного по нынешним меркам информации – всего 4,7 Гб в случае использования для хранения данных одного записывающего слоя. С приходом эры высокого разрешения этого объема оказывается недостаточно для записи даже одного HD-фильма. Несколько улучшена ситуация с приходом оптических носителей формата Blu-Ray, позволяющих хранить до 25 Гб информации – но и такая емкость носителей в будущем окажется слишком низкой для растущих потребностей пользователей, и придет время, когда разработчики будут искать замену уже и формату Blu-Ray.
Впрочем, первые шаги в этом направлении уже сделаны. Оказывается, можно без особых проблем увеличить емкость традиционных оптических носителей до ста сорока раз, «всего лишь» перейдя к записи информации в трех измерениях. Как известно, современные оптические носители представляют собой устройства, хранящие данные в двух измерениях, то есть, на плоскости. Сотрудники Технологического Университета Мельбурна, Джеймс Чон и его коллеги, предложили идею «объемного» хранения информации. В этом случае предполагается использовать такие свойства лазерного излучения, как поляризация и длина волны.
Основной проблемой, с которой столкнулись исследователи, была необходимость поиска такого материала, который бы изменял свои свойства под действием лазерного излучения с различной поляризацией. Выход был найден – им оказался материал, содержащий в огромном количестве палочкообразные наночастицы золота различных размеров и ориентации. Оказывается, что под действием лазерного пучка определенной поляризации происходит «плавление» только тех частиц, ориентация которых совпадает с поляризацией излучения – форма части меняется на сферическую. Но самое интересное, что изменив направление поляризации электромагнитного излучения можно осуществлять записи информации в том же объеме диска, где уже хранятся данные.
Многоканальная запись информации в одном объеме материала при помощи излучения с различной длиной волны и поляризацией
Еще одним замечательным свойством частиц является их реакция на излучение определенной длины волны – наночастицы определенного размера изменяют свою форму под действием излучения строго определенной длины волны. Таким образом, исследователям предоставляется возможность, варьируя такие параметры лазерного излучения, как длина волны и поляризация, использовать множество «каналов» записи данных в одном объеме материала. В результате появляется возможность в одном кубическом сантиметре хранить до 140 Гб информации. Переводя эти цифры в формат стандартного оптического DVD-диска мы получим увеличение его емкости до 1,6 Тб, соответственно, BD-носители смогут хранить до 7,2 Тб данных.
Впрочем, на пути коммерческого успеха технологии стоит целый ряд препятствий. Специалисты отмечают, что из-за огромной плотности размещения информации ее чтение может оказаться очень длительным процессом, не сопоставимым по скорости чтения данных с традиционных носителей. Следующей проблемой оказывается тот факт, что исследователи использовали в своем проекте фемтосекундные лазеры, которые для применения в коммерческих устройствах абсолютно неприменимы. Согласно прогнозам самих исследователей, их разработка вряд ли выйдет на рынок ранее 2015 года, однако не отрицается и возможность выпуска коммерчески привлекательных устройств и вовсе лишь к 2025 году. Впрочем, главным итогом работы исследователей стал успешный поиск материала, пригодного для объемной оптической записи информации.
