مايكروسوفت تكشف عن مشروع Project Silica لتخزين البيانات على الزجاج
أعلنت مايكروسوفت عن أحدث تطورات مشروعها البحثي Project Silica، الذي يهدف إلى تخزين البيانات الحساسة داخل شرائح زجاجية معدّلة باستخدام أشعة ليزر فائقة السرعة، في تقنية تقول الشركة إنها قادرة نظرياً على حفظ المعلومات لمدة تصل إلى 10 آلاف عام.
تفاصيل التقنية المنشورة في Nature
نُشرت تفاصيل التقنية الجديدة في دراسة بدورية Nature، موضحة أن النظام المعروف باسم Silica يعتمد على تعديل فيزيائي دائم داخل زجاج البوروسيليكات المقاوم للحرارة، باستخدام نبضات ليزر بتقنية الفيمتوثانية شديدة القصر.
كيفية تخزين البيانات داخل الزجاج
يُحدث الليزر تغييرات مجهرية دقيقة في بنية الزجاج، مما يسمح بترميز البيانات داخل وحدات ثلاثية الأبعاد تُعرف باسم “الفوكسلات” Voxels، وهي المكافئ الحجمي للبيكسل في الصور الرقمية.
تشبه الفكرة أقراص CD وDVD التقليدية، لكن شرائح Silica تتجاوز هذا النموذج عبر استغلال أطوار الضوء بالإضافة إلى البعد المكاني للنقطة المحفورة، ما يزيد كثافة التخزين.
سعة التخزين وكفاءة الشرائح
تمكن الباحثون من استخدام الليزر عالي السرعة لتخزين البيانات في قرص زجاجي بحجم قرص مضغوط، مع قدرة تخزين تصل إلى نحو 500 تيرابايت.
في التجربة، تم نقش 301 طبقة من الفوكسلات داخل الشريحة الواحدة، مما يمنحها سعة نظرية تبلغ 4.8 تيرابايت، أي ما يعادل قرابة مليوني كتاب مطبوع أو نحو خمسة آلاف فيلم بدقة فائقة، مع سمك شريحة لا يتجاوز 2 مليمتر.
تبني أربعة أبعاد في عملية التشفير
اختار فريق مايكروسوفت اعتماد أربعة أبعاد لتخزين البيانات، تشمل البعد الفيزيائي للفوكسل وأطوار الضوء، بدلاً من خمسة أبعاد كما جرى في تجارب سابقة بجامعة ساوثهامبتون.
هذا القرار ساهم في تحسين كفاءة استهلاك الطاقة، رفع كثافة البيانات، وتعزيز استقرار عملية الكتابة.
خلفية المشروع وفريق العمل
انطلق المشروع قبل نحو 8 سنوات بمشاركة فريق متعدد التخصصات من مهندسين ميكانيكيين وإلكترونيين وعلماء حاسوب ومتخصصين في البصريات.
استشار الفريق مؤسسات ضخمة مثل دور المحفوظات والمتاحف وشركات الإنتاج الترفيهي، للبحث عن وسيط تخزين يتحمل ما يُعرف بـ”الإهمال الحميد”، أي إمكانية التخزين الطويل دون صيانة مع ضمان أمان البيانات.
مميزات مادة الزجاج المستخدمة
تعتمد التقنية على زجاج البوروسيليكات المستخدم في أواني الطهي وأبواب الأفران المنزلية، مما يمنح المشروع ميزة عملية من حيث التوافر والقدرة على تحمل الظروف البيئية المختلفة.
تجارب سابقة لمايكروسوفت في تخزين البيانات
لم يقتصر اهتمام مايكروسوفت على Project Silica، بل شاركت في أبحاث لتخزين المعلومات داخل الحمض النووي DNA، وأطلقت مشروع Project Natick لتشغيل مراكز بيانات تحت الماء، كما استثمرت في تطوير الأشرطة الممغنطة عالية الكثافة مع شركاء صناعيين.
المرحلة المقبلة وأهمية المشروع
تسعى مايكروسوفت إلى تحسين أنظمة الليزر وتسريع عمليات الكتابة والقراءة لتلبية الاحتياجات التجارية، مع التركيز على الانتقال من نموذج يعتمد على استهلاك الطاقة المستمر إلى نموذج يعتمد على الديمومة الفيزيائية، ما قد يغير جذرياً طريقة الأرشفة الرقمية وصون الذاكرة الإنسانية للأجيال القادمة.
