自2014年以来，Peter Kazansky一直在研究一种名为“五维”（或5D）数据存储的技术。在10月份，他和他的研究伙伴们宣布他们已经取得了突破：他们找到了一种在CD大小的光盘上存储大量数据的新方法，这种格式的数据可以经受煮沸、烘烤、浸泡或退磁而不会损坏。
2014年，Kazansky团队凭借创造最耐用的存储介质获得了吉尼斯世界纪录。这项发明是一种玻璃光盘，寿命长达138亿年，容量为360太字节，旨在确保我们的数据能够传承给后代。
“那是第一次演示，”南安普敦大学光电子研究中心教授Kazansky说。“现在我们正在进入实际应用阶段。”
他最新研究成果的光盘容量为500太字节。作为参考，2012年，美国国会图书馆的数据量超过3000太字节。这意味着，这张光盘可以存储国会图书馆16%的藏品。换句话说，只需几张这样的光盘，就可以保存国会图书馆的所有藏品。
这有什么意义？
正如研究公司Techsponential的总裁兼首席分析师Avi Greengart指出的那样，如今世界正经历数据爆炸。“这意味着行业需要更多具有极高容量、同时具备快速读写速度和更长寿命的存储机制，”他说。
我们目前用于存储数据的方式无法达到这种持久性。那就是磁带——比如老式的VHS录像带或卡带——以及硬盘驱动器，它们是博物馆和档案馆等机构常用的数据存储介质。但这些硬盘和磁带的寿命有限。Kazansky的发现可能是解决人类文明可能面临的最严峻问题之一的长期方案。
“CD或DVD中存储的信息可能只能保存10年，”Kazansky说。（寿命可能会有差异。）“磁带可以保存15年，硬盘可能只有5年。但通过这种超快激光写入的新方法，我们可以无限期地存档。”此外，软盘上保存的文件或卡带上保存的音乐，随着读取这些介质的工具变得过时并完全退出使用，最终可能会变得无法访问。
由于担心数据随时间退化，数字格式存储的数据必须每隔几年迁移一次。这是一项昂贵且耗时的过程，Kazansky对此深有体会，他和他团队多年来一直在与美国国会图书馆合作解决这个问题。
“如果我们成功了，就不再需要迁移数据了，”他说。“这将解决这个问题。”
事实上，我们可能正生活在一个被称为数字黑暗时代的时代。这意味着我们没有为子孙后代留下足够持久的生活记录，因为我们保存数据所使用的文件格式、软件和硬件都不是为长期保存而设计的。
“我们可能比未来世代更了解他们的古代文明及其石刻，而不是未来世代对我们的了解，”Kazansky说，“因为我们所有的存档都存储在数字形式中，而这些形式肯定会退化。”
刻在石头上的洞穴壁画比磁带或硬盘驱动器更耐用。这是一个大问题。Kazansky多年来一直在思考解决这个问题的方法。
Kazansky的方法是如何工作的？
古代人类使用石头和锤子在洞穴中雕刻壁画，通过工具物理改变材料的性质。Kazansky的项目遵循类似的原理。
“我们使用的激光束也在进行切割，”他说。“我们实际上是将激光束当作凿子使用。”通过这种激光束，Kazansky在玻璃上创建微小空腔，形成一种高度稳定的材料，可以承受2000度的温度。
硬盘和磁带是行业目前备份数字数据的首选，它们存储信息的方式并非通过物理变化。信息是以磁性性质的变化的形式存储的，将这些存储形式加热到2000度会轻易将其摧毁。
传统的硬盘将数据存储在旋转的磁性介质盘片上，寿命为三到五年（当然，实际使用寿命会有所不同），但固态硬盘更可靠，将内存存储在微芯片上，寿命大约是硬盘的两倍。与硬盘不同，固态硬盘没有移动部件，更能承受跌落。
但Kazansky的方法使用特殊的激光，能产生非常强的脉冲，形成强大的电场，产生类似闪电的击穿。由于这些脉冲非常短，这种闪电可以非常精确，产生微爆炸，在玻璃中形成可以精确塑形并经久耐用的微小空腔。
它有什么限制？
主要限制在于激光蚀刻数太字节数据所需的速度。科学家们在过去几年中已经大幅提高了蚀刻速度，但目前的速度约为每秒1兆字节，这意味着写入500太字节的数据可能需要数十年。
如何提高速度是Kazansky的下一个挑战。但同时，他已经利用他已经创造的技术，可以立即帮助一个行业：好莱坞。
电影行业拥有超过100年的老电影档案，这些档案必须每三到五年迁移一次，以避免数据退化的可能性。但2019年，Kazansky与微软和华纳兄弟公司合作，创造了一小块玻璃，上面存储了1978年的电影《超人》。
这对电影行业来说是个福音，他们一直在寻找保存档案资产的新方法。这对档案管理员来说也是一次胜利，他们多年来一直在警告公众数字黑暗时代的危险。
但Kazansky的目光不止于好莱坞。“现在我们可以每小时读取1吉字节，这意味着只需几个小时我们就可以记录一个人的DNA，”他说。“如果在1万年后他们发现了带有DNA的水晶，也许他们就能重构出一个人。”
虽然目前，Kazansky的大部分工作仍留在他的南安普敦大学实验室，但他的一个水晶已经搭乘猎鹰重型火箭飞向太空。这个被称为太阳图书馆的创作，包含了艾萨克·阿西莫夫的整个《基地》系列科幻小说。
“这一切都有点未来主义，”Kazansky承认。“但这是有可能的。”
