Estos nuevos discos ópticos, aunque caros, permitirían almacenar los 5.800 millones de páginas web indexadas que impulsan ChatGPT, en el tipo de carpetas de CD que solíamos llevar a todas partes en los años 90.
Si tenías edad suficiente para conducir en los años 90, probablemente tenías un álbum gigante de CD de música que tenías que hojear para encontrar la canción adecuada para un viaje. Muchos de nosotros probablemente incluso teníamos el álbum en el regazo, volteándolo con una mano (y un ojo) y conduciendo y mirando la carretera con la otra.
Eso fue antes de que los mp3 y la música en streaming se hicieran cargo y ahora la única vez que ves un CD es cuando está colgado en un camión, generalmente en el parachoques o en el espejo retrovisor, como una decoración inútil.
Sin embargo, si todavía extrañas los CD, es posible que no tengas que extrañarlos por mucho más tiempo gracias a un equipo de investigadores de la Universidad de Investigación y Tecnología de Shanghai que han desarrollado un disco óptico 3D con una capacidad de almacenamiento de 1,6 petabits.
Datos a escala de petabytes
Ahora, para poner esto en perspectiva, un petabyte equivale básicamente a 1.000 terabytes, lo que hace que la capacidad de almacenamiento de sólo uno de estos nuevos CD equivalga a aproximadamente un millón de CD tradicionales. Como ya no contamos la capacidad de almacenamiento en CD, 1,6 petabits son unos 200 terabytes o 200 discos duros externos. Lo interesante de estos nuevos discos es que, si bien tienen exponencialmente más espacio de almacenamiento, no son mucho más gruesos que los discos ópticos que estamos acostumbrados a ver.
Lo lograron utilizando una arquitectura de grabación plana 3D para apilar cientos de capas de datos, a un micrómetro de distancia entre sí. Esto se hizo utilizando puntos a nanoescala en un medio de grabación ultratransparente llamado Fotoprotector dopado con colorante de emisión inducida por agregación (AIE-DDPR). Como referencia, los CD y DVD tradicionales tienen hasta dos capas de datos como máximo.
El equipo de investigadores de Shanghai afirma haber logrado almacenamiento a nivel de exabyte (1000 petabytes) al apilar estos nuevos discos ópticos en matrices. Lo interesante del nuevo medio de grabación que han desarrollado (AIE-DDPR) es que existe como una película delgada y puede usarse tanto en estado sólido como coloidal.
Además, esta película puede ser estimulada ópticamente mediante láseres que hacen que las moléculas que contiene se agreguen. El mecanismo de almacenamiento funciona mediante lo que se conoce como emisión inducida por agregación, que es un fenómeno fotofísico en el que moléculas no luminiscentes emiten luces brillantes cuando se agregan. Estas luces también pueden inhibirse mediante un haz de desactivación, lo que permite crear puntos de grabación con una resolución sin precedentes.
Rompiendo la barrera de la difracción óptica
Hasta ahora, los dispositivos de almacenamiento óptico estaban limitados por lo que se conoce como barrera de difracción ópticaque a su vez se refiere al tamaño de píxel o resolución más pequeño que se puede lograr al grabar en un medio. Este es un límite fundamental impuesto y atribuido a la naturaleza ondulatoria de la luz. Los datos, cuando se almacenan en un CD, son básicamente una serie de puntos y la barrera de difracción óptica pone un límite a lo pequeños que pueden llegar a ser esos puntos.
Según una publicación sobre ciencia ZMEEl equipo de investigadores de Shanghai pudo superar esa barrera y apilar cientos de capas de puntos en dimensiones 3D para lograr una capacidad de almacenamiento exponencialmente mayor que un CD tradicional.
Además de la película AIE-DDPR que puede adaptarse tanto al proceso de lectura como de escritura, los investigadores chinos utilizaron láseres de femtosegundo para estimular ópticamente la película. Estos láseres suelen tener velocidades de disparo muy rápidas y pueden alcanzar duraciones de pulso de una billonésima de segundo. Min Gu, uno de los investigadores de Shanghai, fue citado diciendo: “Ha sido un esfuerzo de 10 años buscando este tipo de material..”
Además añade que el proceso de fabricación no lleva mucho tiempo (sólo 6 minutos) y es bastante similar al proceso de elaboración de DVD tradicionales. Dicho esto, sin embargo, el proceso es actualmente mucho más caro que los discos ópticos tradicionales: cada CD a escala de petabit cuesta aproximadamente 40.000 dólares.
En conclusión, dado que la cantidad total de datos en el mundo alcanzará los 181 zettabytes para 2025, definitivamente necesitamos algo de innovación en el frente del almacenamiento de datos. Estos nuevos discos ópticos, aunque costosos, permitirían almacenar los 5.800 millones de páginas web indexadas que impulsan ChatGPT, en el tipo de álbum en CD que solíamos llevar a todas partes en los años 90. Son 56 Petabits, lo que aparentemente es como tener un patio de recreo lleno de unidades de disco duro comprimidas al tamaño de una computadora de escritorio.
