Записивање у пет димензија

Да ли је дигитални видео диск (DVD) сувише рано отписан? Хоће ли га надолазећи начин записивања (Blu-ray) убрзо истиснути? Какву су то новину стручњаци недавно приказали?

Најновије истраживање показује да ће дигитални видео диск дуго постојати као подлога или носач на којем се светлосним зраком уписује. На Технолошком универзитету (Центар за микрофотонику) у Хоторну (Аустралија) осмислили су педиодимензионални ди-ви-ди, уобичајене величине, на којем се може ускладишти 1,6 терабајта (TB) података, што је, чак, 30 30 пута више него на Blu-ray диску! И што је важније: покреће се постојећим jeдиницом (disc-drive).

А у један терабајт стаје 300 уметничких филмова или 250.000 музичких записа!

Златни наноштапићи

Истраживачи предвођени Џејмсом Чоном, који се бави изучавањем микрофотонике, представили су ових дана нов поступак густог утискивања података у чувеном часопису „Нејчер”. И док су поједини научници разматрали како да се светлосни (оптички) записи похрањују у три, аустралијски су предложили да се за уписивање и читање користи пет димензија: три димензије у наслаганим слојевима, а две у таласној дужини (боји) и поларизацији светлосног таласа (једна с поларизацијом од нула, а друга од 90 степени).

Нови дискови се састоје од три танка стаклена филма, послаганих један на други, а сваки је премазан раствором који садржи златне наноштапиће у три различите величине. Када снимају, истраживачи усмеравају ласер ка филмовима: загревају наноштапиће који се топе и претварају у сићушне куглице (сфере) означавајући својеврсне прекидаче из једног у друго стање – из „јединиц”е (1) у„ нулу” (0), и обратно, што је уобичајено дигитално записивање.

Али, претварање штапића у куглицу зависи од таласне дужине и поларизације светлости. Наноцевчице (један нанометар је милијардити делић метра) тродимензионалног облика упијају разноврсне таласне дужине и морају да се поређају према правцу светлосне поларизације (у два смера) да би се преобратиле у куглице.

Шта то, у ствари, означава?

Билионити део секунде

Дотичне променљиве оззначавају да је у истој запремини простора могуће сачувати многструко више битова битова података на вишеструко више начина. Наведимо пример: у простору који одговара трима бојама и двема врстама поларизације стаје, чак, шест битова. Да бисте их прочитали, морате да претражите површину диска нискоенергетским ласером (малене снаге), али сваку таласну дужину (три) и сваку поларизацију (две) које су коришћене у току уписивања, проналазећи која су се подручја претходно истопила, а која нису (поступак претварања наноштапића у нанокуглице).

Аустралијски научници предвиђају да ће моћи да сачувају 140 гигабајта (GB) података у једном кубном сантиметру. Уобичајена запремина дигиталног видео диска (DVD) износи 12 кубних сантиметара, што значи да укупно може да ускладишти 1,6 терабајта. Уколико би се додала још једна димензија, рецимо искоришћењем друге поларизације (може се окренути за 360 степени), моћ складиштења се повећава на 7,2 теребајта. А то је 140 пута више од Blu-ray дискова на које стаје око 50 гигабајта.

У току су обједињена проучавања са стручњацима јужнокорејске компаније „Самсунг”, а очекује се да ће се усавршени (и проширени) дигитални видео дискови у продаји појавити за пет до десет година. Једну од великих препрека представља брзо читање које је, донекле, отежано код веома густог записивања. И поврх тога, велики и скупи титанијумско-сафирни фемптосекундни ласер (испаљује светлосне зраке брзином од билионитог делића секунде или 10^-15 секунде), употребљен у истраживању, није подесан за свакодневне потребе.