El almacenamiento de datos en 3D utilizando luz permitiría guardar un millón de películas en un solo disco

Una nueva investigación ha desarrollado un método innovador para empaquetar petabytes de información en un único disco óptico. El nuevo enfoque se sustenta en el mismo método de almacenamiento óptico de datos (ODS) basado en luz que se utiliza para escribir un DVD, pero la diferencia es que funciona en tres dimensiones. 

Una investigación liderada por Miao Zhao, del Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai, en China, ha derivado en una nueva tecnología de almacenamiento de datos que podría revolucionar a la informática en los próximos años. Empleando técnicas ópticas basadas en luz como las que se usan en soportes ya conocidos, como por ejemplo el DVD, los científicos chinos concretaron un esquema tridimensional, que multiplica la capacidad para almacenar información y permite guardar petabytes de datos en un solo disco.

Enormes cantidades de datos

Para tener una idea de la cantidad de información de la que estamos hablando, habría que mencionar que un petabyte equivale aproximadamente a mil billones de bytes. En tanto, un megabyte corresponde a un millón de bytes y un gigabyte equivale a mil millones de bytes. En términos prácticos, el nuevo enfoque 3D de almacenamiento óptico de datos (ODS) brindaría la capacidad para almacenar un millón de películas en calidad promedio en un solo disco, de acuerdo a un artículo publicado en Science Alert.

En un momento en el cual la Inteligencia Artificial (IA), el Internet de las Cosas (IoT) y otras tecnologías emergentes están generando un escenario cada vez más complejo, en el cual la necesidad de almacenamiento de datos obliga a los investigadores a desarrollar con urgencia nuevas técnicas para resguardar información digital de forma segura, un avance como el conseguido en este nuevo estudio es una gran esperanza.

Almacenamiento óptico perfeccionado

En la investigación, publicada recientemente en la revista Nature, los científicos indican que los centros de datos basados en tecnologías tradicionales de almacenamiento, como dispositivos flash semiconductores y unidades de disco duro, presentan elevadas cargas energéticas, altos costes operativos y una vida útil corta. Por lo tanto, no pueden considerarse una alternativa viable y sostenible para solucionar los problemas de almacenamiento de aquí hacia el futuro.

Por el contrario, el almacenamiento óptico de datos ofrece una alternativa prometedora para el resguardo rentable de información a largo plazo. A pesar de esto, las tecnologías ODS se han visto limitadas por su baja capacidad de almacenamiento y el desafío de incrementar su densidad de área. Para superar este problema, Zhao y su equipo lograron aumentar la capacidad de los sistemas ODS al nivel de petabytes, extendiendo la arquitectura de grabación plana a tres dimensiones con cientos de capas, rompiendo al mismo tiempo la barrera límite de difracción óptica de los puntos grabados.

En concreto, crearon un medio de grabación óptico basado en una película fotorresistente, con un tinte de emisión inducida que puede estimularse ópticamente, a través de rayos láser de femtosegundos. Esta película es transparente y uniforme, en tanto que el fenómeno de emisión inducido proporciona el mecanismo de almacenamiento. Además, la tecnología permite agregar discos a nanoescala en matrices, algo esencial en grandes centros de datos con espacio limitado.

Referencia

A 3D nanoscale optical disk memory with petabit capacity. Miao Zhao et al. Nature (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-06980-y