NexFuture (30/10/2025): Các nhà nghiên cứu tại Đại học Southampton (Anh) vừa công bố một bước nhảy vọt đáng kinh ngạc trong công nghệ lưu trữ: một đĩa quang 5D làm từ thủy tinh thạch anh. Với khả năng chứa 360 terabyte dữ liệu và độ bền ước tính hàng tỷ năm, đây có thể là chiếc "hộp đen" lưu giữ di sản của toàn nhân loại.
Trong thời đại kỹ thuật số, chúng ta tạo ra hàng triệu terabyte dữ liệu mỗi ngày. Nhưng bạn đã bao giờ tự hỏi, những dữ liệu đó sẽ tồn tại được bao lâu? Ổ cứng (HDD) hỏng hóc sau vài năm, ổ SSD mất dữ liệu nếu không được cấp điện, và ngay cả băng từ lưu trữ chuyên dụng cũng chỉ bền vài thập kỷ. Di sản kỹ thuật số của nhân loại đang bị đe dọa bởi chính sự mong manh của vật liệu lưu trữ.
Giờ đây, một đột phá từ Đại học Southampton có thể thay đổi tất cả. Họ đã tạo ra một định dạng lưu trữ "vĩnh cửu", không phải bằng nhựa hay kim loại, mà bằng thủy tinh.
1. 7.000 đĩa Blu-ray trong lòng bàn tay
Công nghệ mới này được gọi là lưu trữ quang 5D. Nó sử dụng một loại vật liệu siêu bền là thủy tinh thạch anh (quartz glass) để tạo ra một chiếc đĩa nhỏ gọn, kích thước chỉ bằng lòng bàn tay.
Điều đáng kinh ngạc là dung lượng của nó: 360 terabyte (TB).
Để dễ hình dung, một đĩa Blu-ray 4K chất lượng cao chứa được khoảng 50 gigabyte (GB). Chiếc đĩa 5D này có dung lượng tương đương với gần 7.000 đĩa Blu-ray gộp lại. Toàn bộ thư viện phim ảnh, âm nhạc, sách vở và kiến thức của bạn có thể được nén gọn trong một miếng pha lê duy nhất.
2. Công nghệ 5D hoạt động như thế nào?
Cái tên "5D" không phải là một chiêu trò marketing. Nó mô tả chính xác cách thức dữ liệu được ghi vào bên trong lớp thủy tinh.
Các phương pháp lưu trữ truyền thống như đĩa CD hay DVD là 2D, ghi dữ liệu trên một mặt phẳng. Công nghệ của Southampton sử dụng một tia laser femtosecond (siêu nhanh), bắn những xung cực ngắn vào sâu bên trong cấu trúc của thủy tinh.
Những xung laser này tạo ra các cấu trúc nano cực nhỏ gọi là "voxel" (một dạng pixel 3 chiều). Mỗi voxel này mang 5 chiều thông tin:
Vị trí trục X (chiều ngang)
Vị trí trục Y (chiều dọc)
Vị trí trục Z (chiều sâu)
Kích thước của voxel
Hướng của voxel (cách nó phản xạ ánh sáng)
Bằng cách kết hợp 5 biến số này, mật độ dữ liệu có thể được tăng lên gấp hàng nghìn lần so với công nghệ quang học 2D thông thường.
3. "Bất tử" với Thời gian và Môi trường
Điểm đắt giá nhất của công nghệ này không phải là dung lượng, mà là độ bền. Vì dữ liệu được khắc vào bên trong cấu trúc thủy tinh (thay vì phủ trên bề mặt), nó gần như miễn nhiễm với các tác động bên ngoài.
Siêu bền nhiệt: Đĩa 5D có thể chịu được nhiệt độ lên tới 1.000°C.
Kháng bức xạ: Nó không bị ảnh hưởng bởi bức xạ điện từ.
Trơ về mặt hóa học: Thủy tinh thạch anh không bị oxy hóa, không rỉ sét, không bị phân hủy sinh học.
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng chiếc đĩa này có thể lưu giữ dữ liệu an toàn ở nhiệt độ phòng trong khoảng 13,8 tỷ năm – tương đương với tuổi của vũ trụ. Ngay cả trong môi trường khắc nghiệt, nó vẫn có thể tồn tại ở thang đo địa chất.
4. Ứng dụng: Từ Hộp đen Vũ trụ đến Di sản Nhân loại
Với độ bền gần như vĩnh cửu, đĩa 5D mở ra những ứng dụng chỉ có trong khoa học viễn tưởng:
Lưu trữ di sản toàn cầu: Các tổ chức có thể tạo ra một thư viện "bất tử". Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thành công việc lưu trữ các văn bản quan trọng như Kinh thánh, Đại hiến chương Magna Carta, và Tuyên ngôn Quốc tế Nhân quyền.
Lưu trữ bộ gen: Họ cũng đã mã hóa và lưu trữ thành công một bộ gen người hoàn chỉnh, bảo tồn mã di truyền của chúng ta cho tương lai xa.
Nhiệm vụ không gian sâu: Các tàu thăm dò vũ trụ (như tàu Voyager) có thể mang theo những chiếc đĩa này, chứa đựng kiến thức của nhân loại, vượt ra khỏi Hệ Mặt trời mà không sợ bị tia vũ trụ phá hủy.
5. Thách thức và Tương lai
Mặc dù mang tính cách mạng, công nghệ này vẫn còn một rào cản lớn: tốc độ ghi dữ liệu hiện tại còn rất chậm. Việc sử dụng laser femtosecond để "chạm khắc" từng voxel là một quá trình tốn nhiều thời gian.
Tuy nhiên, tiềm năng của nó là quá lớn để bỏ qua. Gã khổng lồ công nghệ Microsoft đã và đang theo đuổi một dự án tương tự mang tên Project Silica, với mục tiêu mở rộng quy mô công nghệ này cho các trung tâm dữ liệu đám mây khổng lồ.
Nếu thành công, đây có thể là định dạng dữ liệu "vĩnh cửu" thực sự đầu tiên của nhân loại – một "hộp đen" mang theo câu chuyện của nền văn minh chúng ta, tồn tại rất lâu sau khi tất cả chúng ta đã biến mất.
Thế Anh
