微软“玻璃芯片”问世：单片存储数TB数据，寿命长达一万年

人类对过去的认知，曾依赖于坚固的石板和脆弱的羊皮纸。而在数字时代，我们的记忆却存储在不断衰减的磁性盘片和易过时的闪存中。如果千年之后，后代想要了解我们今天的生活，他们还能读取这些数据吗？

微软给出的答案是：能，而且是通过一片薄薄的玻璃。

近日，微软研究院正式公布了 Project Silica 的最新进展。这项发表在《自然》（Nature）杂志上的技术，利用飞秒激光在普通的硼硅酸盐玻璃中刻录数据，不仅实现了单片数TB的惊人容量，更理论上拥有长达一万年的寿命。这被视为解决全球“数字黑暗时代”危机的终极方案。

核心技术：在玻璃中雕刻“相位体素”

Project Silica 的原理听起来像科幻电影，实则基于严谨的光学物理。

飞秒激光刻录：团队使用超快飞秒激光，在约 0.08 英寸（约2毫米） 厚的硼硅玻璃方块内部进行微米级雕刻。激光的极高能量会在玻璃内部产生微小的结构变化，形成所谓的 “相位体素”（Phase Voxels）。
四维存储：与传统的二维光盘不同，Silica 利用光的偏振和延迟特性，在玻璃的三维空间内增加了第四个维度。研究发现，四维存储比五维更高效，能在更小的空间内实现更高的数据密度和能效。
海量容量：在演示中，团队成功刻录了 301 层数据。据测算，一块标准大小的玻璃芯片可存储高达 4.8 TB 的数据——相当于 200 万本印刷书籍 或 5000 部超高清电影。

万年不朽：对抗“数字黑暗时代”

英国南安普顿大学光学物理学家 Peter Kazansky 指出：“我们正面临‘数字黑暗时代’的威胁。当前的磁带和硬盘会随时间退化，且需要持续的电力和维护。而这项技术确保我们的数字遗产成为永久性的存在。”

Project Silica 的优势在于其极致的耐用性：

无需电力：数据写入后，无需任何能源维持，真正实现了“写入即遗忘”（Write Once, Read Never/Worry）。
环境耐受：玻璃耐高温、耐水、耐电磁脉冲（EMP）。即使经历火灾、洪水或强磁干扰，数据依然安然无恙。
防黑客篡改：由于是只读介质（WORM），一旦数据刻录完成，没有任何恶意软件或黑客能够远程修改或删除档案内容。
万年寿命：加速老化测试显示，这种玻璃存储介质在正常环境下可保存数据长达 10,000 年。

从实验室到档案馆：务实的工程选择

令人惊讶的是，Silica 使用的材料并非稀有晶体，而是常见的 硼硅酸盐玻璃（即常见的耐热玻璃，如派热克斯玻璃 Pyrex）。

材料易得：这种材料广泛用于厨房用具和工业领域，供应链成熟，成本可控。
规模化路径清晰：微软研究总监 Richard Black 表示，团队已展示了通过多光束写入和闭环反馈实现工业级吞吐量的路径。“我们实际上已经移除了所有的科学挑战，剩下的主要是工程优化，特别是飞秒激光器的速度与成本问题。”