সাউদাম্পটন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি দ্রুত লেজার লেখার পদ্ধতি তৈরি করেছেন এবং শক্তি দক্ষ সিলিকা গ্লাসে উচ্চ-ঘনত্বের ন্যানোস্ট্রাকচার তৈরি করতে. এই ক্ষুদ্র কাঠামো অপটিক্যাল ডেটা স্টোরেজের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে দীর্ঘমেয়াদী পাঁচ-মাত্রিক (5D), ব্লু-রে অপটিক্যাল ডিস্ক স্টোরেজ প্রযুক্তির চেয়ে 10.000 গুণ বেশি ঘন।
এই ধরনের ডেটা স্টোরেজ তিনটি স্তর ব্যবহার করে ন্যানোস্কেল পয়েন্ট একটি কাচের ডিস্কে. বিন্দুগুলির আকার, অভিযোজন এবং অবস্থান (তিন মাত্রায়) ডেটা এনকোড করতে ব্যবহৃত পাঁচটি "মাত্রা" দেয়।
গবেষকদের মতে, একটি 5D ডিস্ক 13.8 বিলিয়ন বছর পরেও পাঠযোগ্য হতে পারে, কিন্তু এটা আশ্চর্যজনক হবে যদি কেউ তখনও এটি পড়ার কাছাকাছি ছিল। স্বল্পমেয়াদে, 5D অপটিক্যাল মিডিয়া 1.000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত হওয়ার পরেও বেঁচে থাকতে পারে।
টেকনিক পিএইচডি গবেষক ইউহাও লেই একটি ফেমটোসেকেন্ড লেজার ব্যবহার করেন উচ্চ পুনরাবৃত্তি হার। প্রক্রিয়াটি একটি সিডিং পালস দিয়ে শুরু হয় যা একটি ন্যানো ভ্যাকুয়াম তৈরি করে, কিন্তু দ্রুত পালস আসলে ডেটা লেখার প্রয়োজন হয় না। বারবার দুর্বল ডালগুলি একটি মসৃণ উপায়ে ন্যানোস্ট্রাকচারগুলিকে ভাস্কর্য করার জন্য কাছাকাছি-ক্ষেত্র বর্ধন হিসাবে পরিচিত একটি ঘটনাকে কাজে লাগায়। গবেষকরা বিভিন্ন শক্তি স্তরে লেজারের ডালগুলি মূল্যায়ন করেছেন এবং এমন একটি স্তর খুঁজে পেয়েছেন যা সিলিকা গ্লাস ডিস্কের ক্ষতি না করে লেখার গতি বাড়ায়।
অধ্যয়ন প্রতি সেকেন্ডে এক মিলিয়ন ভক্সেলের সর্বোচ্চ ডেটা রেট রিপোর্ট করে, কিন্তু প্রতিটি বিটের জন্য 5D অপটিক্যাল সিস্টেমে বেশ কয়েকটি ভক্সেল প্রয়োজন। এটি প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 230 কিলোবাইট ডেটা হারের সমান। এই মুহুর্তে, ডিস্কগুলির একটি পূরণ করা সম্ভব, যার ক্ষমতা 500 টিবি অনুমান করা হয়। এত বড় পরিমাণ ডেটা লিখতে প্রায় দুই মাস সময় লাগবে, তারপরে এটি পরিবর্তন করা যায়নি।
যুক্তরাজ্যের ইউনিভার্সিটি অফ সাউদাম্পটনের গবেষক ইউহাও লেই বলেছেন, "ব্যক্তি এবং সংস্থাগুলি সর্বদা বড় ডেটা সেট তৈরি করছে, উচ্চ ক্ষমতা, কম বিদ্যুত ব্যবহার এবং দীর্ঘ আয়ু সহ আরও দক্ষ ডেটা স্টোরেজের জন্য একটি মরিয়া প্রয়োজন তৈরি করছে।" "যদিও ক্লাউড-ভিত্তিক সিস্টেমগুলি অস্থায়ী ডেটার জন্য আরও ডিজাইন করা হয়েছে, আমরা বিশ্বাস করি যে গ্লাসে 5D ডেটা স্টোরেজ জাতীয় সংরক্ষণাগার, জাদুঘর, লাইব্রেরি বা ব্যক্তিগত সংস্থাগুলির জন্য দীর্ঘমেয়াদী ডেটা স্টোরেজের জন্য দরকারী হতে পারে।"
যদিও অতীতে স্বচ্ছ পদার্থে 5D ডেটার অপটিক্যাল স্টোরেজ প্রদর্শিত হয়েছে, এটি প্রদর্শিত হয়েছে বাস্তব বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যথেষ্ট দ্রুত এবং যথেষ্ট ঘনত্ব সহ ডেটা লেখা কঠিন। এই প্রতিবন্ধকতা অতিক্রম করার জন্য, গবেষকরা একটি উচ্চ পুনরাবৃত্তি হার ফেমটোসেকেন্ড লেজার ব্যবহার করে ক্ষুদ্র কূপগুলি তৈরি করেছেন যাতে একটি অনন্য ন্যানোলামেলা-সদৃশ কাঠামো রয়েছে যা প্রতিটিতে মাত্র 500 x 50 ন্যানোমিটার পরিমাপ করে।
কাচের উপর সরাসরি লেখার জন্য ফেমটোসেকেন্ড লেজার ব্যবহার করার পরিবর্তে, গবেষকরা একটি অপটিক্যাল ঘটনা তৈরি করতে আলো ব্যবহার করেছিলেন যা কাছাকাছি-ক্ষেত্রের বর্ধিতকরণ নামে পরিচিত, যেখানে কয়েকটি দুর্বল ডাল দ্বারা একটি ন্যানোলামেলা-সদৃশ গঠন তৈরি হয়। ন্যানো ভ্যাকুয়াম একটি একক পালস মাইক্রো বিস্ফোরণ দ্বারা উত্পন্ন। ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি তৈরি করার জন্য কাছাকাছি-ক্ষেত্র বর্ধিতকরণের ব্যবহার তাপীয় ক্ষতি হ্রাস করেছে যা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পুনরাবৃত্তি লেজার ব্যবহার করে অন্যান্য পদ্ধতির জন্য সমস্যাযুক্ত।
যেহেতু ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি অ্যানিসোট্রপিক, তাই তারা একটি বিয়ারফ্রিংজেন্স তৈরি করে যা আলোর ধীর অক্ষের অভিযোজন দ্বারা চিহ্নিত করা যেতে পারে (4র্থ মাত্রা, ন্যানো-ল্যামিনেট কাঠামোর অভিযোজন অনুসারে) এবং বিলম্ব শক্তি (5ম মাত্রা, ন্যানোস্ট্রাকচার আকার দ্বারা সংজ্ঞায়িত ) যখন কাচের উপর ডেটা রেকর্ড করা হয়, তখন ধীর অক্ষ অভিযোজন এবং বিলম্ব শক্তি যথাক্রমে মেরুকরণ এবং আলোর তীব্রতা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে।
"এই নতুন পদ্ধতিটি ডেটা লেখার গতিকে একটি ব্যবহারিক স্তরে উন্নত করে, যাতে আমরা যুক্তিসঙ্গত সময়ের মধ্যে দশ গিগাবাইট ডেটা লিখতে পারি," লেই বলেছেন। উচ্চ স্থানীয় নির্ভুলতা ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি বৃহত্তর ডেটা ক্ষমতার জন্য অনুমতি দেয়, কারণ একটি ইউনিট ভলিউমে আরও ভক্সেল লেখা যেতে পারে। এছাড়াও, স্পন্দিত আলোর ব্যবহার লেখার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি হ্রাস করে। "
গবেষকরা একটি গ্লাস ডিস্কে 5 গিগাবাইট পাঠ্য ডেটা লিখতে তাদের নতুন পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন। সিলিকা একটি প্রচলিত কমপ্যাক্ট ডিস্কের আকার, প্রায় 100% পড়ার নির্ভুলতা সহ। প্রতিটি ভক্সেল তথ্যের চারটি বিট ধারণ করে এবং উভয় ভক্সেল পাঠ্যের একটি অক্ষরের সাথে মিলে যায়। পদ্ধতি দ্বারা দেওয়া লেখার ঘনত্বের সাথে, ডিস্কটি 500 টেরাবাইট ডেটা ধারণ করতে পারে। সিস্টেম আপডেটের সাথে যা সমান্তরাল লেখার অনুমতি দেয়, গবেষকরা বলছেন প্রায় 60 দিনের মধ্যে এই পরিমাণ ডেটা লেখা সম্ভব হবে।
বর্তমান সিস্টেমের সাথে, আমাদের কাছে টেরাবাইট ডেটা সংরক্ষণ করার ক্ষমতা রয়েছে, যা ব্যবহার করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একজন ব্যক্তির ডিএনএ তথ্য সংরক্ষণ করা যিনি এখন তার পদ্ধতির লেখার গতি বাড়ানোর জন্য এবং প্রযুক্তিটিকে পরীক্ষাগারের বাইরে ব্যবহারযোগ্য করে তুলতে কাজ করছেন। ব্যবহারিক ডেটা গুদামজাতকরণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ডেটা পড়ার দ্রুত পদ্ধতিগুলি বিকাশ করাও প্রয়োজন হবে।
উৎস: https://www.osapublishing.org/