幾億年データを守る!石英ガラスデータ記録

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流行りモノから新技術まで! 5分でわかる最新キーワード解説

幾億年データを守る!石英ガラスデータ記録

2012/11/07


 日々進歩するIT技術は、ともすると取り残されてしまいそうな勢いで進化の速度を高めています。そこでキーマンズネット編集部がお届けするのが「5分でわかる最新キーワード解説」。このコーナーを読めば、最新IT事情がスラスラ読み解けるようになることうけあい。忙しいアナタもサラっと読めてタメになる、そんなコーナーを目指します。今回のテーマは「数億年」のデータ保存に耐える石英ガラスへの超長期データ保存技術です。CDやDVDなどに記録されるデジタルデータは保存し直さない限り、現在のところほかのどんな手を使ってもせいぜい100年保存できるかどうか。それを一気に数億年に延長したのがこの技術です。数億年後にこれを読むのは進化した人類?それとも地球外生命体?…空想が広がりますね!

データ記録

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「石英ガラスデータ記録技術」とは

  理化学実験などで使うビーカーやフラスコのように、丈夫で熱や傷に強く、透明度の高いガラスが「石英ガラス」。その内部にレーザーでいわば「泡」のようなドットパターンを形成し、そのパターンによってデジタルデータを記録、光学顕微鏡でドットパターンを撮影し、画像処理によって読み出しを可能にしたのが今回の「石英ガラスデータ記録技術」だ。

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「データを保存した石英ガラス」とはどんなもの?

 百聞は一見に如かず。まずは写真1をご覧いただこう。指ではさんでいるのは、2cm角、2mm厚さの石英ガラスだ。肉眼ではきれいな透明ガラスにしか見えないが、実は内部に4層にわたってドットパターンがレーザーによって刻み込まれている。
 その状態を光学顕微鏡で見た例が図2だ。光学顕微鏡は特殊なものではなく、一般の20倍程度のもので十分だ。ただし画像処理できるよう、PCに画像データを出力できる必要がある。顕微鏡の焦点距離を調整して、板状の石英ガラスの上から順に並ぶレイヤー0〜3までの4層のドットパターンを読み取ることができる。ただし、ドットパターンの画像は時として不鮮明なので、画像処理をPC上で施すことでノイズを省き、正確なビットを取り出すようにしている。写真1のようなサイズの石英ガラスにくまなくデータを書き込むと、約20MBになる。写真1のガラスのサイズは光学顕微鏡にセットしやすいサイズにしているが、技術的にはもっと大きなサイズの、例えば立方体のガラスにも書き込むことができる。サイズを大きくすればそれだけ大容量が書き込めることになる。1平方インチあたりの記録密度は現在40MB。CDの面記録密度は1平方インチあたり35MBなので、それよりも高密度にデータが記録できるわけだ。

写真1 データが保存された石英ガラス
写真1 データが保存された石英ガラス
資料提供:日立製作所
図1 石英ガラスの内部に描かれたドットパターン(レイヤー0〜3の4層)
図1 石英ガラスの内部に描かれたドットパターン(レイヤー0〜3の4層)
資料提供:日立製作所

 なお、図1のドットパターンは一例で、どのようなコードで情報を保存するかに制限はない。例えばQRコードパターンを描こうと思えば、そのとおりに加工することも可能だ。

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