利用蝕刻技術將信息寫入鎢晶片中，或許能保存上百萬年的時間

北京時間10月23日消息，據國外媒體報道，從巖石上的雕刻，到現在的磁介質數據存儲，數千年來，人類一直在用各種手段保存信息。盡管在過去幾十年里，人類存儲的數據量出現了極大增長，但要將數據保存一段較長的時間還是十分困難。成功保存信息的關鍵是保證信息不丟失，但如果我們想使信息保存的時間超過人類本身，那就得有不同于日常存儲所用的介質。來自荷蘭屯特大學納米技術研究所的研究者耶羅恩·德·弗瑞斯(Jeroen de Vries)指出，在極端長的時間內進行數據存儲是有可能的。

目前廣泛應用的硬盤驅動器可以存儲大量的數據，但只能在室溫下使用大約10年的時間。這是因為硬盤的磁能勢壘較低，因此在一段時間后，其上面儲存的信息就會逐漸丟失。CD和DVD光盤、紙張、磁帶、陶瓷、泥版和石頭等介質的壽命也是有限的。如果要使信息保留更長的時間，我們就需要尋找新的介質。

超過10億年的檔案存儲

關于為什么要存儲這么長時間的信息，我們可以設想很多場景。耶羅恩·德·弗瑞斯說：“一個場景是：一場災難摧毀了地球，人類社會需要重建;另一個場景是，我們要為未來的智慧生命——無論是地球上的人類后代還是來自外星球——留下某種遺產。在這種情況下，你就會考慮將信息檔案存儲上百萬年，甚至是十億年。”

光學信息載體

耶羅恩·德·弗瑞斯開發了一種光學信息載體，每一個字節都是利用蝕刻技術進行書寫，載體上的信息能存儲極長的時間。這是一種由鎢制成的晶片，用氮化硅封裝起來。之所以選擇鎢，是因為該元素能夠經受極端的溫度。蝕刻到鎢的表面(圖中所示)的信息形式被稱為QR碼，其上面用氮化物保護起來。在大的QR碼中，每個像素點都包含著較小的QR碼，晶片正是以此來儲存不同的信息。德·弗瑞斯說：“原則上，我們可以在光盤上儲存任何值得保存的東西，例如蒙娜麗莎的數字圖像等。在這項研究中，我們測試的是我的一份論文數字拷貝——介紹這種介質的那一章。”

高溫老化實驗

為了保證數據的穩定性，需要在信息與外界之間設置一道能量勢壘;而為了證明這些數據能在數百萬年之后依舊能夠讀取，研究人員進行了一次老化測試，以了解能量勢壘是否足夠保證數據不會丟失。德·弗瑞斯說：“根據阿累尼烏斯模型，存儲介質如果能在473開爾文(200攝氏度)的烤箱中放置1個小時的話，那它就能在至少一百萬年后還能繼續工作。”

測試完成之后，研究人員發現鎢晶片并沒有出現明顯的老化，而且還能容易地讀取信息。當溫度繼續升高的時候，事情變得復雜起來。在713開爾文(440攝氏度)時，破解QR碼變得十分困難，盡管鎢并沒有受到影響。德·弗瑞斯說：“接下來的研究將了解這種數據載體能否經受住更高溫度的考驗，例如一場家庭大火。不過，如果我們可以找到一個非常穩定的地方，例如核儲存設施，那這種晶片及其上面的數據或許就可以保存數百萬年的時間。”