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2026-02-23 21:41:00
Microsoft Research は、情報を 10,000 年間保存する方法を詳述する、長期データ保存における画期的な成果を発表しました。 Nature に 2026 年 2 月 18 日に掲載されたこの研究は、プロジェクト シリカのガラスベースの保存技術を、高価な溶融シリカから、日常のキッチンの調理器具に使用されているのと同じ素材である容易に入手可能なホウケイ酸ガラスにまで拡張します。このイノベーションは、コストを削減し、メディアの可用性を高めることにより、商業化に対する重大な障壁に対処します。 「フェムト秒レーザー パルスを使用してガラス内にデータを保存することは、耐久性、不変性、長寿命のストレージの可能性を秘めた数少ない技術の 1 つです」と Microsoft Research は述べています。また、新しい技術により読み取りプロセスが簡素化され、カメラが 3 台ではなく 1 台だけで済み、より高速なデータ エンコードが可能になります。
ホウケイ酸ガラスにより、コスト効率の高い大容量データ ストレージが可能になります
長期デジタル保存用の素材の変化により、データを 10,000 年間アーカイブできる可能性が大幅に現実に近づいています。研究者らは高価な溶融シリカを超えて、通常のホウケイ酸ガラス（台所の調理器具やオーブンのドアによく見られるのと同じ物質）内でのデータのエンコードを実証することに成功しました。最近の Nature 出版物で詳述されているこの画期的な進歩は、ガラスベースのアーカイブ システムの広範な導入に対する大きな障害である、法外なコストと限られたメディアの利用可能性という問題に取り組んでいます。以前の方法は「製造が比較的難しく、入手先が限られている」ガラスの種類に依存していましたが、この新しいアプローチは拡張性を約束します。
イノベーションは材料科学にとどまりません。また、チームは読み取りプロセスを合理化し、必要なカメラの数を 3 台または 4 台から 1 台に減らし、コストとリーダーの物理的サイズの両方を削減しました。製造も簡素化され、書き込みデバイスのキャリブレーションに必要なコンポーネントが減り、データ エンコードが高速化されています。
この進歩の重要な要素は、データ ポイントの作成に 1 つのレーザー パルスだけが必要な新しい保存方法である「フェーズ ボクセル」の開発にあります。 「私たちは位相ボクセルと呼ばれるガラス内の新しいタイプのデータストレージを発明しました。この技術では、ガラスの偏光ではなく位相変化が変更され、位相ボクセルを作成するのに単一のパルスだけが必要であることがわかりました」と研究者らは説明した。さらに、チームは、マルチビーム配信システムを利用して複数のデータポイントを同時にエンコードする、並列高速書き込みの方法を解放しました。
データ劣化を特定するための新しい非破壊光学的方法と組み合わせた加速老化試験は、この方法で保存されたデータが少なくとも千年は無傷のままであるという主張を裏付けています。 「業界標準のグレイ コードを拡張して、2 のべき乗以外のシンボル数に適用する」ことで、システムにもう 1 つの堅牢性の層を追加しました。この進歩は、この分野における長年にわたる革新に基づいており、ガラスはデジタル情報を永続的に保存するための実行可能なソリューションとして位置づけられています。
複屈折および位相ボクセル法によりレーザー データ エンコーディングが進歩
これにより、単一パルスを分割してボクセルをより効率的に形成し、ビーム走査による書き込みプロセスを高速化する「擬似シングルパルス書き込み」方法を開発することができました。研究チームは、機械学習分類モデルを使用して、位相ボクセルに固有の干渉の増加を軽減することに成功しました。ガラス内の熱効果の数学的モデルとマルチビーム配信システムを組み合わせることで、並列書き込み機能も大幅に強化され、多数のデータ ボクセルの同時エンコードが可能になりました。これにより、書き込み速度が大幅に向上します。さらに、新しいリーダー設計では必要なカメラが 1 台だけなので、プロセスが合理化され、コストとサイズの両方が削減されます。
ガラスは、水、熱、防塵性に優れた永続的なデータ保存素材です。
マルチビーム配信システムにより並列書き込みを実現
Microsoft Research の研究者は、並列書き込みに新たに焦点を当て、以前の技術の限界を超えて、ガラス メディア内でのデータ ストレージを劇的に加速しています。このイノベーションは、情報を最大 10,000 年間保存できるアーカイブ ストレージを作成する取り組みである Project Silica での既存の取り組みを基盤としていますが、書き込みプロセスにおける重大なボトルネックに対処しています。以前は、このプロセスは各ストレージの場所を順番にアドレス指定することに依存しており、書き込み速度が制限されていました。研究チームはまた、ボクセル形成の副産物である発光を静的キャリブレーションと動的制御の両方に使用して、完全自動書き込み操作を可能にする方法についても説明しました。
この進歩は単にスピードに関するものではありません。それは実用性の問題です。この変化は、特にコストと材料の入手可能性など、商業化への主要な障壁に取り組みます。彼らは、これらの位相ボクセルをホウケイ酸ガラスで形成できることを実証し、エンコードされた位相情報を読み取る方法を考案し、結果として生じる機械学習分類モデルへの 3 次元干渉も軽減しました。
この進歩により、ストレージメディアのコストと可用性という、商業化への主要な障壁が解決されます。
機械学習によりシンボルのエンコーディングと寿命テストを最適化
Microsoft Research の Project Silica の調査結果によると、デジタル アーカイブの寿命は機械学習の応用によって根本的に延長されています。チームは、単に耐久性のある記憶媒体 (通常のホウケイ酸ガラス) を特定するだけでなく、何千年にもわたってデータの書き込み方法と検証方法の最適化に焦点を当ててきました。重要な革新は、シンボル エンコーディングへの新しいアプローチにあり、機械学習アルゴリズムがプロセスを改良して、エラーを最小限に抑え、長期間にわたってデータの整合性を最大化します。これはビットを保存するだけの話ではありません。それは、これらのビットが数千年後も確実に読み取り可能であることを保証することです。
研究者らは、ガラス内のデータストレージボクセルの経年劣化を特定するための新しい非破壊光学的方法を開発し、これを標準の加速劣化技術と組み合わせて、10,000年続くデータをサポートしました。これにより、長期保存を保証するための重要なステップであるデータ劣化の事前評価が可能になります。 「私たちは機械学習を使用してシンボルエンコーディングを最適化する新しい方法と、新しいデジタルストレージシステムを評価する際のエラー率、エラー保護、およびエラー回復の間のトレードオフを理解するためのより良い方法を開発しました」とチームは説明しました。進歩はエラー修正にとどまりません。
Project Silica は書き込みプロセス自体も改良し、単一のレーザー パルスを分割して複数のボクセルを同時に形成する「擬似シングル パルス書き込み」に移行し、速度を劇的に向上させました。最適化されたエンコーディング、加速されたエージング テスト、高速書き込みの組み合わせにより、現在の磁気およびソリッド ステート テクノロジーの限界を超え、真の長期データ アーカイブのための堅牢かつスケーラブルなソリューションが約束されます。
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