Duizenden jaren lang hebben mensen gezocht naar manieren om informatie te bewaren. Van eeuwenoude steengravures tot middeleeuwse perkamentrollen, elk tijdperk heeft met dezelfde fundamentele uitdaging te maken gehad: ervoor zorgen dat data langer meegaan dan het medium. Nu is een team bij Microsoft bezig met het pionieren van een nieuwe methode waarbij gebruik wordt gemaakt van lasergeëtst glas, die belooft digitale archieven potentieel tienduizenden jaren te beschermen.
Het probleem met de huidige langetermijnopslag
De huidige digitale opslag voor de lange termijn is sterk afhankelijk van magneetbanden en harde schijven. Deze technologieën zijn weliswaar efficiënt, maar worden inherent beperkt door materiële degradatie. Gegevens moeten herhaaldelijk naar nieuwere formaten worden gekopieerd om verlies te voorkomen, een proces dat kostbaar, energie-intensief en uiteindelijk niet duurzaam is voor echt behoud op de lange termijn.
Hoe lasergeëtst glas werkt
De aanpak van het Microsoft-team, beschreven in Nature, omvat het schrijven van gegevens als microscopische vervormingen (voxels genoemd) in een stuk glas met behulp van een femtoseconde-laser. Deze voxels, in wezen kleine driedimensionale structuren, zijn in lagen in het glassubstraat gerangschikt.
- Het proces is ongelooflijk efficiënt: een enkele laserpuls creëert elke voxel.
- Het systeem gebruikt tegelijkertijd vier laserstralen, waardoor een schrijfsnelheid van 65,9 miljoen bits per seconde wordt bereikt.
- Een stuk gesmolten silicaglas van 12 vierkante centimeter, 2 mm diep, kan 4,84 terabytes aan gegevens bevatten, wat overeenkomt met ongeveer 2 miljoen gedrukte boeken.
De onderzoekers hebben de techniek ook verfijnd voor gebruik met gemakkelijker verkrijgbaar borosilicaatglas (Pyrex), waardoor de technologie schaalbaarder en betaalbaarder wordt.
De gegevens lezen: geautomatiseerde decodering
Het ophalen van de gegevens is net zo innovatief. Het glas wordt gescand onder een geautomatiseerde microscoop, waarbij beelden van elke voxellaag worden vastgelegd. Een machine learning-systeem verwerkt deze beelden vervolgens om de opgeslagen informatie te decoderen. Het hele proces (schrijven, lezen en decoderen) is volledig geautomatiseerd, waardoor een robuuste en moeiteloze werking wordt gegarandeerd.
Levensduur en schaalbaarheid
Experimenten suggereren dat de door laser veroorzaakte vervormingen opmerkelijk stabiel zijn, met een geschatte levensduur van meer dan 10.000 jaar bij kamertemperatuur. Hoewel deze technologie niet op consumenten is gericht, is het potentieel voor grote cloudbedrijven en archiefinstellingen aanzienlijk.
Het grotere plaatje: een uitdaging die verder gaat dan technologie
Ondanks de technologische doorbraak blijven er uitdagingen bestaan. De sleutel slaat niet alleen de gegevens op; het zorgt ervoor dat toekomstige generaties er toegang toe hebben. Professor Melissa Terras van de Universiteit van Edinburgh wijst erop dat de beschikbaarheid op lange termijn van de benodigde decodeertechnologie en instructies verre van gegarandeerd is.
Bovendien zal het op grote schaal inzetten van deze technologie substantiële investeringen vergen – een probleem gezien de huidige economische en politieke prioriteiten, waarbij infrastructuur op de lange termijn zelden voorrang heeft op kortetermijnwinsten.
Uiteindelijk hangt het succes van glasgegevensopslag niet alleen af van de duurzaamheid ervan, maar ook van onze collectieve bereidheid om te investeren in het bewaren van informatie voor degenen die na ons komen.
Deze innovatie biedt een verleidelijke blik op een toekomst waarin digitale archieven werkelijk millennia kunnen meegaan, maar het besef van die toekomst vereist een bredere inzet voor digitaal rentmeesterschap op de lange termijn.
