Günümüzde üretilen veri miktarı hiç olmadığı kadar artarken, bu verilerin uzun vadeli saklanması giderek daha kritik bir sorun haline geliyor. Özellikle bilimsel ve tarihi kayıtların yüzlerce, hatta binlerce yıl boyunca erişilebilir kalması gerekiyor. Ancak mevcut dijital depolama sistemleri, dayanıklılık konusunda sınırlı kalıyor. Microsoft Research, geliştirdiği yeni teknoloji ile cam içerisinde 4.8 terabaytlık veriyi 10 bin yıldan daha uzun bir süre hatasız koruyabileceğini açıkladı.
Microsoft’un “Project Silica” adlı araştırma ekibi, ultrakısa ve yoğun lazer ışınları kullanarak cam üzerinde veri birimleri olan “faz voxelleri” yazdırmayı başardı. Bu yöntemle oluşturulan veri katmanları, tarih boyunca korunabilen en eski yazılı belgelerin ömrünü geride bırakacak bir dayanıklılığa sahip. Proje, lazerle cam içinde veri yazımı fikrini daha ileri taşıyarak hem depolama kapasitesi hem de veri okuma hızı açısından büyük ilerleme kaydetti.
Verilerin cam içinde saklanması “doğrudan lazer yazımı” yöntemiyle gerçekleşiyor. Bu teknik, femtosaniyelik (10-15 saniye) lazer darbelerinin camın üç boyutlu bir bölgesine odaklanmasıyla camın optik özelliklerinde kalıcı değişiklikler yaratıyor. Bu değişiklikler sayesinde her bir küçük cam bölgesi, bilgisayar ekranındaki piksellere benzer şekilde “voxel” adı verilen bir veri birimine dönüşüyor. Lazerin enerjisi çok küçük bir hacme yoğunlaştırıldığı için voxeller çok sık ve düzenli bir şekilde yerleştirilebiliyor.
Microsoft Research ekibi, veri kodlama sürecini hızlandırmak için iki farklı voxel türü üzerinde çalıştı. Faz voxelleri ve çift kırılma özelliği gösteren (birefringent) voxeller, ışığın cam içerisindeki hızını farklı açılarda değiştirerek bilgi depoluyor. En büyük yenilik ise her voxel için yalnızca tek bir lazer darbesinin yeterli olması. Bu, veri yazma sürecini önemli ölçüde hızlandırırken, okunabilirliği artırıyor ve komşu voxellerin karışma riskini azaltıyor. Bir cam plakada çok sayıda veri katmanı oluşturulabiliyor, böylece saniyede 25.6 milyon bit veriye ulaşan yüksek hızda yazma mümkün hale geliyor.
Microsoft ekibi iki farklı cam türü üzerinde testler yaptı: saf fused silica cam ve daha ekonomik borosilikat cam. Saf fused silica camda, birefringent voxellerle birim hacimde 1.59 gigabitlik veri yoğunluğu sağlanırken, borosilikat camda faz voxeller kullanılarak 0.678 gigabit yoğunluk elde edildi. Araştırma lideri Richard Black, “Borosilikat cam gibi yaygın ve uygun maliyetli materyallerde tek darbe ile yüksek hızda veri yazmak büyük bir dönüm noktası” diyor. Ayrıca, paralel olarak dört farklı lazer ışınıyla yazım yaparak hızın daha da artırılabileceği gösterildi.
Araştırmacılar, yazılan verilerin dayanıklılığını test etmek için cam plakaları tekrar tekrar 500 dereceye kadar ısıttı. Bu deneylerde, 290 derecelik sıcaklıklarda bile depolanan verilerin 10 bin yıl boyunca okunabileceği sonucuna ulaşıldı. Elbette bu süre boyunca camın mekanik hasar, kimyasal aşınma gibi dış etkilerden etkilenebileceği göz önünde bulundurulmalı. Ayrıca, teknolojinin veri merkezleriyle rekabet edebilmesi için kapasite ve yazma hızının artırılması gerekiyor.
Bu inovasyon özellikle ulusal kütüphaneler, arşiv merkezleri ve bilimsel veri depoları için büyük önem taşıyor. Proje, verilerin “zararsız ihmal” koşullarında bile uzun süre güvenle saklanmasının mümkün olduğunu gösteriyor. Black, “Bir kez veriyi kaydettiniz mi, silmenize gerek kalmaz; ömür boyu saklayabilirsiniz” diyerek uzun vadeli arşiv kavramını kökten değiştirecek bir bakış açısı sunduğunu belirtiyor. Proje ayrıca Warner Bros., Global Music Vault gibi kültürel arşiv projeleri ve Voyager uzay sondalarındaki altın plaklardan esinlenen “Golden Record 2.0” gibi girişimlerle iş birliği içerisinde.
Microsoft’un camda veri depolama çalışmaları yaklaşık on yıl önce başladı ve Southampton Üniversitesi ile yapılan ortak araştırma sonucunda bugünkü seviyesine ulaştı. Black, teknolojinin asıl sınırının kullanılan femtosaniye lazerlerin gücü ve hızı olduğunu söylüyor. Araştırma ekibi, elde ettikleri sonuçları paylaşarak bilim dünyasının bu alandaki ilerlemeyi daha da hızlandırmasını amaçlıyor.
📎 Kaynak: physicsworld.com
