Un disque de stockage de données d'un million d'années dévoilé

En 1956, IBM a présenté le premier ordinateur commercial au monde capable de stocker des données sur un lecteur de disque magnétique. L'IBM 305 RAMAC utilisait cinquante disques de 24 pouces pour stocker jusqu'à 5 Mo, un exploit impressionnant à l'époque. Aujourd'hui, cependant, il n'est pas difficile de trouver des disques durs pouvant stocker 1 To de données sur un seul disque de 3,5 pouces.

Mais malgré cette énorme augmentation de la densité de stockage et une amélioration tout aussi impressionnante de l'efficacité énergétique, une chose n'a pas changé. La durée de vie pendant laquelle les données peuvent être stockées sur des disques magnétiques est encore d'environ une décennie.

Cela pose un problème intéressant. Comment allons-nous conserver les informations sur notre civilisation sur une échelle de temps qui lui survit ? En d'autres termes, quelle technologie peut stocker de manière fiable des informations pendant 1 million d'années ou plus ?

Aujourd'hui, nous obtenons une réponse grâce au travail de Jeroen de Vries de l'Université de Twente aux Pays-Bas et de quelques copains. Ces gars-là ont conçu et construit un disque capable de stocker des données sur cette échelle de temps. Et ils ont effectué des tests de vieillissement accéléré qui montrent qu'il devrait être capable de stocker des données pendant 1 million d'années et peut-être plus longtemps.

Ces gars commencent avec une théorie sur le vieillissement. De toute évidence, il est peu pratique de mener une expérience de vieillissement en temps réel, en particulier lorsque les périodes impliquées sont mesurées en millions d'années. Mais il existe un moyen d'accélérer le processus de vieillissement.

Ceci est basé sur l'idée que les données doivent être stockées dans un minimum d'énergie qui est séparé des autres minima par une barrière énergétique. Ainsi, corrompre des données en convertissant un 0 en un 1, par exemple, nécessite suffisamment d'énergie pour surmonter cette barrière.

La probabilité que le système saute de cette manière est régie par une idée connue sous le nom de loi d'Arrhenius. Cela relie la probabilité de sauter la barrière à des facteurs tels que sa température, la constante de Boltzmann et la fréquence à laquelle un saut peut être tenté, qui est lié au niveau de vibrations atomiques.

Certains calculs simples révèlent que pour durer un million d'années, la barrière énergétique requise est de 63 KBT ou 70 KBT pour durer un milliard d'années. Ces valeurs sont bien dans la gamme de la technologie d'aujourd'hui, disent de Vries and co.

Et pour prouver le point, ils vont de l'avant et construisent un disque capable de stocker des informations pendant cette période de temps. Le disque est de conception simple. Les données sont stockées sous forme de lignes gravées sur un mince disque métallique puis recouvertes d'une couche protectrice.

Le métal en question est le tungstène, qu'ils ont choisi en raison de sa température de fusion élevée (3 422 degrés C) et de son faible coefficient de dilatation thermique. La couche de protection est en nitrure de silicium (Si3N4) choisi en raison de sa haute résistance à la rupture et de son faible coefficient de dilatation thermique.

Ces gars-là ont créé leur disque en utilisant des techniques de structuration standard et ont stocké des données sous forme de codes QR avec des lignes de 100 nm de large. Ils ont ensuite chauffé les disques à différentes températures pour voir comment les données s'en sortaient.

Les résultats sont impressionnants. Selon la loi d'Arrhenius, un disque capable de survivre un million d'années devrait survivre 1 heure à 445 Kelvin, un test que les nouveaux disques réussissent facilement. En effet, ils ont survécu à des températures allant jusqu'à 848 Kelvin, mais avec des pertes d'informations importantes.

Cela se compare bien avec le projet Rosetta, une proposition de la Long Now Foundation visant à créer des documents d'archives capables de stocker des informations sur des périodes supérieures à 10 000 ans.

Les nouveaux travaux suggèrent que nous devrions être en mesure de préserver une quantité importante d'informations pour les civilisations futures, peut-être même pour des extraterrestres.

Il y a des mises en garde, bien sûr. La théorie derrière le vieillissement accéléré ne s'applique que dans des circonstances très spécifiques et ne dit rien sur la capacité de survie dans d'autres cas. Il est difficile d'imaginer le nouveau disque survivre à une frappe de météores, par exemple. En effet, il serait peu probable qu'il survive aux températures qui peuvent survenir lors d'un incendie domestique ordinaire.

Mais de Vries et co sont convaincus qu'ils peuvent créer des systèmes de stockage de données encore plus robustes. Leur travail est une étape intéressante vers la préservation de nos données pour les civilisations futures.

Réf : arxiv.org/abs/1310.2961 : Vers un stockage Gigayear utilisant un support à base de nitrure de silicium/tungstène

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