Seit Jahrtausenden suchen Menschen nach Möglichkeiten, Informationen zu bewahren. Von antiken Steinschnitzereien bis hin zu mittelalterlichen Pergamentrollen stand jede Epoche vor der gleichen grundlegenden Herausforderung: sicherzustellen, dass Daten das Medium überdauern. Jetzt entwickelt ein Team bei Microsoft eine neue Methode mit lasergeätztem Glas, die verspricht, digitale Archive potenziell Zehntausende von Jahren zu schützen.
Das Problem mit der aktuellen Langzeitspeicherung
Die heutige digitale Langzeitspeicherung basiert in hohem Maße auf Magnetbändern und Festplatten. Diese Technologien sind zwar effizient, unterliegen jedoch naturgemäß Einschränkungen durch Materialverschlechterung. Daten müssen wiederholt in neuere Formate kopiert werden, um Verluste zu vermeiden, ein Prozess, der kostspielig, energieintensiv und letztendlich für eine wirklich langfristige Aufbewahrung nicht nachhaltig ist.
Wie lasergeätztes Glas funktioniert
Der in Nature beschriebene Ansatz des Microsoft-Teams besteht darin, Daten mithilfe eines Femtosekundenlasers als mikroskopische Verformungen – sogenannte Voxel – in ein Stück Glas zu schreiben. Diese Voxel, im Wesentlichen winzige dreidimensionale Strukturen, sind in Schichten innerhalb des Glassubstrats angeordnet.
- Der Prozess ist unglaublich effizient: Ein einzelner Laserimpuls erzeugt jedes Voxel.
- Das System nutzt vier Laserstrahlen gleichzeitig und erreicht eine Schreibgeschwindigkeit von 65,9 Millionen Bits pro Sekunde.
- Ein 12 Quadratzentimeter großes Stück Quarzglas mit einer Tiefe von 2 mm kann 4,84 Terabyte an Daten speichern – das entspricht etwa 2 Millionen gedruckten Büchern.
Die Forscher haben die Technik außerdem für den Einsatz mit leichter verfügbarem Borosilikatglas (Pyrex) verfeinert, wodurch die Technologie skalierbarer und erschwinglicher wird.
Lesen der Daten: Automatisierte Dekodierung
Ebenso innovativ ist das Abrufen der Daten. Das Glas wird unter einem automatisierten Mikroskop gescannt und erfasst Bilder jeder Voxelschicht. Ein maschinelles Lernsystem verarbeitet diese Bilder dann, um die gespeicherten Informationen zu entschlüsseln. Der gesamte Prozess – Schreiben, Lesen und Dekodieren – ist vollständig automatisiert und gewährleistet so einen robusten und aufwandsarmen Betrieb.
Langlebigkeit und Skalierbarkeit
Experimente deuten darauf hin, dass die durch den Laser erzeugten Verformungen bemerkenswert stabil sind und bei Raumtemperatur eine geschätzte Lebensdauer von mehr als 10.000 Jahren aufweisen. Obwohl sich diese Technologie nicht an Verbraucher richtet, ist ihr Potenzial für große Cloud-Unternehmen und Archivinstitutionen erheblich.
Das große Ganze: Eine Herausforderung, die über die Technologie hinausgeht
Trotz des technologischen Durchbruchs bleiben Herausforderungen bestehen. Der Schlüssel liegt nicht nur im Speichern der Daten; Es stellt sicher, dass zukünftige Generationen Zugriff darauf haben. Professorin Melissa Terras von der University of Edinburgh weist darauf hin, dass die langfristige Verfügbarkeit der notwendigen Dekodierungstechnologie und Anweisungen bei weitem nicht gewährleistet ist.
Darüber hinaus erfordert der Einsatz dieser Technologie in großem Maßstab erhebliche Investitionen – ein Problem angesichts der aktuellen wirtschaftlichen und politischen Prioritäten, bei denen langfristige Infrastruktur selten Vorrang vor kurzfristigen Gewinnen hat.
Letztlich hängt der Erfolg der gläsernen Datenspeicherung nicht nur von ihrer Haltbarkeit ab, sondern auch von unserer gemeinsamen Bereitschaft, in die Bewahrung von Informationen für diejenigen zu investieren, die nach uns kommen.
Diese Innovation bietet einen verlockenden Einblick in eine Zukunft, in der digitale Archive tatsächlich Jahrtausende überdauern können, aber die Erkenntnis, dass die Zukunft ein umfassenderes Engagement für eine langfristige digitale Verwaltung erfordert.
