Новая технология, использующая три пространственных и два «оптических» измерения, позволяет записать более 300 ТБ информации на диск размером с обычный DVD. Характеристики носителя позволят хранить данные неограниченно долго.

Схема установки для записи a — пространственный модулятор света (SLM) используется для контроля интенсивности лазерного луча, а полуволновая фазовая пластинка (λ/2 M) — для контроля поляризации; b — матрица полуволновой фазовой пластинки.
Данные записаны в трех слоях стекла с изменением двух параметров двойного лучепреломления, добавляющих пару "оптических измерений" записи.
Диск из кварцевого стекла с записанным на нем тестовым файлом.

В отличие от обычных оптических дисков, изготавливаемых из пластика, авторы новой разработки использовали гораздо более прочное кварцевое стекло.

Специалист по оптоэлектронике Цзинъю Чжан и возглавляемая им команда исследователей из Университета Саутгемптона (Великобритания) показали, что данные можно записать на стеклянный диск, изменяя двойное лучепреломление материала-носителя — способность по‑разному преломлять свет с различной поляризацией.

Записывая данные на оптический диск, лазер «прожигает» один или несколько слоев пластика — т. е. работает в трех пространственных измерениях. Но Чжан и его коллеги использовали два дополнительных, «оптических» измерения, меняя не только пространственную конфигурацию диска, но и два параметра двойного лучепреломления стекла за счет управления поляризацией и интенсивностью записывающего лазерного луча.

Попытки сохранить информацию в прочном и долговечном стекле предпринимались и ранее, но они заключались в создании крошечных отверстий в стеклянной пластине — чтобы прочесть такую запись, требовался оптический микроскоп. Технология Чжана предполагает чтение данных при помощи лазеров — система напоминает современные приводы для чтения оптических дисков и не намного превосходит их в цене. Гораздо более сложной и дорогостоящей является система записи, требующая точно контролировать интенсивность и поляризацию лазерного излучения.

В ранних прототипах установки Чжан и команда пытались использовать вращающийся лазер и аттенюатор, но временные затраты при таком способе записи оказались слишком велики для практического применения. Поэтому исследователи использовали пространственный модулятор света — коммерчески доступный экран, напоминающий жидкокристаллический, отражающая способность которого может быстро меняться в ответ на электрические сигналы. А контроль над поляризацией обеспечивается за счет полуволновой фазовой пластины — панели, разбитой на 16 разноцветных квадратов.

Части системы, отвечающие за контроль параметров лазерного излучения, неподвижны. А диск, на который производится запись, размещается на вращающейся платформе.

Разработчики утверждают, что им удалось добиться скорости записи около 1 Мб/с, что сопоставимо с аналогичным показателем для первых систем DVD. На крошечный диск площадью 4 см² был записан тестовый файл размером 300 килобайт. На диск стандартных для DVD размеров теоретически может уместиться до 360 терабайт данных.

Стекло, из которого состоит диск, очень прочное и может выдержать температуры до 1000 °C — это чрезвычайно надежный носитель информации, который может хранить данные долго, очень долго. Чжан говорит о сроках в миллионы лет.

По сообщению IEEE Spectrum