محققان دیسک نوری نانومقیاس سه‌بعدی با ظرفیت پتابیتی تشکیل کردند

مدل‌های زبان بزرگ هوش مصنوعی (LLM) بدون شک در صدر لیست فناوری‌های برتر ۲۰۲۳ قرار دارند. سرویس ChatGPT نیز به‌گفتن یک پیشرو در این عرصه شناخته می‌شود. هوش مصنوعی این پیروزی را مدیون داده‌های بزرگ است. با‌این‌حال، هوش مصنوعی همزمان زمان‌ها و چالش‌های جدیدی را برای گسترش داده‌های بزرگ اراعه کرده است. یکی از این زمان‌ها در عرصه ذخیره‌سازی اطلاعات در ظرفیت‌های پتابیتی اتفاق افتاده است.

به نقل از Phys، ذخیره‌سازی داده‌های بزرگ در دنیای دیجیتالی امروز زیاد مهم است. با‌این‌حال، دستگاه‌های ذخیره‌سازی رایج همانند هارد دیسک‌ها و دستگاه‌های فلش نیمه‌هادی با محدودیت‌هایی از نظر هزینه، مقاومت و طول عمر مواجه می باشند.

دستگاه‌های ذخیره‌ساز نوری یک راه‌حل مناسب برای ذخیره اطلاعات با هزینه کارآمد و طویل مدت‌اند. با‌این‌حال، دستگاه‌های ذخیره‌ساز نوری با محدودیت‌های اساسی در ناکامی نور روبه رو می باشند. این محدودیت فیزیکی نه‌تنها مانع گسترش دستگاه‌های نوشتاری لیزری می‌شود، بلکه بر تکنولوژی میکروسکوپی و ذخیره‌سازی نوری نیز تأثیر می‌گذارد.

ازبین‌بردن محدودیت ناکامی نور، به‌گفتن ۱۲۵ قضیه علمی مهم فیزیک در سال ۲۰۲۱ اظهار شد. این چنین این نوشته یکی از هفت اختراع فناوری پیش‌بینی‌شده توسط مجله Nature برای سال ۲۰۲۴ و سپس از آن است.

اکنون یک تیم چندرشته‌ای به‌رهبری دکتر «من گو» در دانشگاه علوم و فناوری شانگهای (USST) و مؤسسه اپتیک و مکانیک شانگهای (SIOM) چین، با پیروزی از این چالش عبور کردند. آن‌ها به‌تازگی پژوهش‌های تازه خود را با گفتن «حافظه‌ی دیسک نانومقیاس سه‌بعدی با ظرفیت پتابیت» در مجله Nature انتشار کرده‌اند.

ذخیره‌سازی داده‌ها در مقیاس پتابیت

برای اولین‌بار، این محققان نشان دادند با گسترش معماری ضبط در صفحه به سه بُعد با صدها لایه، ظرفیت ذخیره‌سازی داده‌های نوری می‌تواند به سطح پتابیت (Pb) برسد؛ به‌طوری که این فناوری محدودیت ناکامی نور در نقاط ضبط‌شده را می‌شکند.

به این علت ظرفیت ذخیره‌سازی در اندازه‌ای معادل یک دیسک DVD می‌تواند به سطح پتابیت برسد؛ معادل حداقل ۱۰,۰۰۰ دیسک بلوری و ۱۰۰ هارد دیسک با ظرفیت بالا.

این فناوری نوین حافظه که با دیسک نوری مقیاس نانوی سه‌بعدی با ظرفیت پتابیت کار می‌کند، یک یک فناوری انقلابی است. مجموعه داده‌های GPT که شامل ۵.۸ میلیارد صفحه وب فهرست‌شده و نزدیک به ۵۶Pb متن اختصاصی است، به‌طور معمول نیازمند یک فضای زیاد بزرگ برای ذخیره‌سازی هارد دیسک‌ها است.

حافظه دیسک نوری نانومقیاس سه‌بعدی می‌تواند این فضا را به اندازه یک رایانه رومیزی کوچک کند و هزینه‌ها را به طور قابل‌توجهی افت دهد. علاوه‌براین، مصرف انرژی حافظه دیسک نوری نانومقیاس چندین برابر کمتر از راه حلهای قدیمی دیگر است و عمر سودمند آن می‌تواند به ۵۰ تا ۱۰۰ سال برسد.