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水晶存儲時代來臨 5D技術突破數據保存極限實現萬年存儲

大視野

水晶存儲時代來臨 5D技術突破數據保存極限實現萬年存儲
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水晶存儲時代來臨 5D技術突破數據保存極限實現萬年存儲

2026年02月28日 18:20 最後更新:22:46

美國《科學》雜誌報導的一項研究指出,通過5D光學數據存儲技術,可將資訊存入水晶,讓數據在幾乎不受外部環境影響的情況下實現近乎永久的保存。

當前數據存儲在耐久性上面臨嚴峻挑戰

據外媒報道,當前的數據存儲在耐久性上面臨著嚴峻挑戰。因為電荷不穩或物理損耗的影響,磁性存儲介質(如磁片)以及光電性存儲介質(閃存和固態硬碟)使用壽命有限,通常少於20年。

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可將資訊存入水晶

然而,美國《科學》雜誌報導的一項重要研究,提出一種解決途徑:通過5D光學數據存儲技術,將資訊存入水晶(又稱石英)。該技術以水晶中的納米結構為資訊載體,讓數據在幾乎不受外部環境影響的情況下實現近乎永久的保存。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

傳統存儲通常在二維表面記錄數據。而5D光存儲技術則利用石英的三維空間和特殊光學特性,把資訊刻寫在納米級立體結構中。科學家通過飛秒鐳射,改變石英晶體的局部分子結構,使這些納米點能永久保存資訊,不依賴電力,數據就能長期讀取。

石英作為存儲介質非常穩定

之所以選擇石英作為存儲介質,是因為它非常穩定。石英可以承受高達1000°C的高溫而內部結構仍保持完整,同時幾乎不受電離輻射影響,也不會像傳統電子元件中的金屬那樣因氧化而失效,在常溫下預計可以保存約1萬年。在嚴格控制的環境下,這一保存時間還能大幅延長。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

從技術上講,它屬於被動存儲介質:數據一旦刻寫完成,便不再需要能源維持,也無需主動製冷來防止數據損壞。5D記憶晶體將成為唯一一種壽命超過已知文明存在時間的存儲方式。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

仍面臨實際應用挑戰

不過,這項技術仍面臨實際應用的挑戰。飛秒鐳射刻寫速度遠低於現有磁性存儲方式,所以目前較適合存放不需要頻繁修改的大型數據檔案,在政府機構、博物館和基因資料庫中,這項技術前景廣闊。

近日,河南一款「花椒味提子」在社交平台突然爆紅,吸引大批慕名而來的市民到水果店排隊搶購。有顧客甚至專程從數十公里外駕車前往購買,網民亦紛紛留言詢問代購、郵寄及購買樹苗事宜。據悉,這款提子因消費者吃後感到有些麻意,因而被大眾命名為「花椒味」。有現場試吃的顧客更指出,將提子核咬碎後確實會有一點麻麻的味道。

小紅書@飞天卡卡

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中國農業科學院鄭州果樹研究所專家李道春表示,這款提子是研究所眾多雜交組合中的一個優系,目前尚未有正式名字。研究所坦言從未想像會突然爆紅,合作水果店的職員近日亦因處理門市及手機查詢而忙個不停。水果店老闆透露,店內只有10棵該品種的樹,賣完後想吃就只能等明年。

小紅書@飞天卡卡

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專家李道明指出,一個品種從雜交到最終審定上市至少需要十年,而「花椒味」優系已處於最後一輪競爭中。研究人員藉由與小店合作,期望完成市場調查以了解消費者的口味喜好。針對部分網民對試驗品種安全性的擔憂,李道春明確澄清其安全無害。他強調新品種完全是透過雜交培育而成,絕非基因改造。

小紅書@飞天卡卡

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