डिजिटल डार्क एज से परे: कैसे 5D ग्लास स्टोरेज मानवता को हमेशा के लिए सुरक्षित रख सकता है

साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय के बेसमेंट में, क्वार्ट्ज ग्लास की एक छोटी सी डिस्क सूक्ष्मदर्शी (microscope) के नीचे रखी है। यह एक सिक्के से बड़ी नहीं है, फिर भी इसमें उस ग्रह से भी अधिक समय तक टिके रहने की क्षमता है जिस पर इसे बनाया गया था। जबकि हमारी वर्तमान डिजिटल दुनिया उन हार्ड ड्राइव पर निर्भर करती है जो एक दशक के भीतर खराब हो जाती हैं और मैग्नेटिक टेप जो तीस वर्षों में खराब हो जाते हैं, वैज्ञानिकों ने '5D' ऑप्टिकल डेटा स्टोरेज की एक विधि को सिद्ध किया है जो अरबों वर्षों तक स्थिर रह सकती है।

यह तकनीक जानकारी को देखने के हमारे नजरिए में एक महत्वपूर्ण बदलाव का प्रतिनिधित्व करती है। हम वर्तमान में उस दौर में जी रहे हैं जिसे इतिहासकार 'डिजिटल डार्क एज' कहते हैं—एक ऐसी अवधि जहाँ हमारे द्वारा उत्पादित डेटा की विशाल मात्रा केवल उन माध्यमों की नाजुकता से मेल खाती है जिनका उपयोग हम इसे स्टोर करने के लिए करते हैं। शुरुआती इंटरनेट मंचों के खोने से लेकर सस्ते डीवीडी पर संग्रहीत पारिवारिक तस्वीरों के खराब होने तक, हमारी सामूहिक स्मृति धुंधली हो रही है। लेजर-नक्काशीदार ग्लास एक स्थायी समाधान प्रदान करता है।

पांच आयामों का विज्ञान (The Science of Five Dimensions)

यह समझने के लिए कि ग्लास 360 टेराबाइट डेटा कैसे स्टोर कर सकता है, हमें भौतिक स्थान के तीन आयामों से आगे देखना होगा। मानक ऑप्टिकल डिस्क, जैसे सीडी या ब्लू-रे, सतह पर डेटा स्टोर करती हैं। यदि सतह पर खरोंच लग जाए, तो डेटा खो जाता है। हालाँकि, 5D स्टोरेज सिलिका ग्लास के भीतर नैनोस्ट्रक्चर बनाने के लिए फेम्टोसेकंड लेजर का उपयोग करता है।

इन संरचनाओं को पांच अलग-अलग चरों द्वारा परिभाषित किया गया है: ग्लास के भीतर त्रि-आयामी स्थिति (X, Y, और Z) और दो अतिरिक्त ऑप्टिकल आयाम—नैनोस्ट्रक्चर का आकार और उसका ओरिएंटेशन (अभिविन्यास)। जब प्रकाश ग्लास से होकर गुजरता है, तो ये नैनोस्ट्रक्चर प्रकाश के ध्रुवीकरण (polarization) को बदल देते हैं। एक विशेष रीडर इन परिवर्तनों को वापस बाइनरी डेटा में डिकोड करता है।

इसे एक पारंपरिक पुस्तक की तरह समझें जहाँ जानकारी केवल शब्दों में नहीं है, बल्कि कागज की मोटाई और उस कोण में भी है जिस पर स्याही सुखाई गई है। यह घनत्व एक डाक टिकट के आकार के स्थान में चौंका देने वाली मात्रा में जानकारी पैक करने की अनुमति देता है।

सभ्यताओं से अधिक समय तक चलने के लिए निर्मित

जो चीज़ वास्तव में 5D मेमोरी क्रिस्टल को अलग करती है, वह उनकी अत्यधिक लचीलापन (resilience) है। अधिकांश स्टोरेज माध्यम गर्मी, नमी और चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति संवेदनशील होते हैं। एक हार्ड ड्राइव एक नाजुक यांत्रिक उपकरण है, और एक SSD विद्युत आवेशों पर निर्भर करता है जो अंततः लीक हो जाते हैं। इसके विपरीत, सिलिका ग्लास पृथ्वी पर सबसे अधिक रासायनिक और तापीय रूप से स्थिर सामग्रियों में से एक है।

परीक्षणों से पता चला है कि ये ग्लास डिस्क बिना डेटा हानि के 1,000°C तक के तापमान को सहन कर सकती हैं। कमरे के तापमान पर, डेटा के 13.8 अरब वर्षों तक पठनीय रहने का अनुमान है—जो लगभग ब्रह्मांड की वर्तमान आयु है। यह इस तकनीक को मानव ज्ञान के लिए अंतिम 'टाइम कैप्सूल' बनाता है।

स्टोरेज की पीढ़ियों की तुलना

यह देखने के लिए कि 5D ग्लास वर्तमान परिदृश्य में कहाँ फिट बैठता है, हमें इसकी तुलना अभिलेखीय (archival) और उपभोक्ता उपयोग के उद्योग मानकों से करनी चाहिए।

रिसर्च लैब से प्रोजेक्ट सिलिका तक

जबकि साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय ने 'मेमोरी क्रिस्टल' अवधारणा का बीड़ा उठाया था, माइक्रोसॉफ्ट जैसी दिग्गज तकनीकी कंपनियों ने 'प्रोजेक्ट सिलिका' के साथ इस कमान को आगे बढ़ाया है। माइक्रोसॉफ्ट का लक्ष्य क्लाउड को नए सिरे से सोचना है। वर्तमान डेटा केंद्रों में, 'कोल्ड' डेटा—वह जानकारी जिसे शायद ही कभी एक्सेस किया जाता है लेकिन उसे सुरक्षित रखना आवश्यक है—को ठंडा रखने के लिए भारी मात्रा में बिजली और यह सुनिश्चित करने के लिए निरंतर 'स्क्रबिंग' की आवश्यकता होती है कि ड्राइव खराब न हुई हों।

अभिलेखीय डेटा को ग्लास पर ले जाकर, कंपनियाँ ऊर्जा-गहन जलवायु नियंत्रण की आवश्यकता को समाप्त कर सकती हैं। एक बार डेटा ग्लास में लिख जाने के बाद, इसे बनाए रखने के लिए शून्य बिजली की आवश्यकता होती है। यह सदियों तक एक मानक गोदाम में शेल्फ पर रखा रह सकता है, और इसे वापस पढ़ने के लिए लेजर का इंतजार कर सकता है।

व्यावहारिक बाधाएं: यह अभी तक आपके लैपटॉप में क्यों नहीं है

अपने वादे के बावजूद, आप इस साल अपनी थंब ड्राइव को ग्लास क्रिस्टल से नहीं बदल पाएंगे। तकनीक को वर्तमान में दो बड़ी बाधाओं का सामना करना पड़ रहा है: लागत और लिखने की गति। फेम्टोसेकंड लेजर के साथ डेटा लिखना एक धीमी, श्रमसाध्य प्रक्रिया है जिसके लिए महंगे, उच्च-सटीक प्रयोगशाला उपकरणों की आवश्यकता होती है। हालांकि माइक्रोस्कोप और पोलराइज़र का उपयोग करके डेटा पढ़ना अपेक्षाकृत सरल है, लेकिन इसे लिखना एक बाधा बना हुआ है।

इसके अलावा, 5D ग्लास एक 'राइट वन्स, रीड मेनी' (WORM) माध्यम है। एक बार नैनोस्ट्रक्चर बन जाने के बाद आप ग्लास के एक हिस्से को मिटाकर दोबारा नहीं लिख सकते। यह इसे मानव जीनोम, मैग्ना कार्टा, या आपके स्थायी मेडिकल रिकॉर्ड के लिए तो उपयुक्त बनाता है, लेकिन एक कार्यशील ऑपरेटिंग सिस्टम या अस्थायी डाउनलोड फ़ोल्डर के लिए बेकार है।

भविष्य के लिए इसका क्या अर्थ है

जैसे-जैसे हम 21वीं सदी में आगे बढ़ रहे हैं, हमारी डिजिटल विरासत का संरक्षण सांस्कृतिक अस्तित्व का मामला बनता जा रहा है। हम वर्तमान में अपने अस्तित्व के इतने कम भौतिक प्रमाण छोड़ने के जोखिम में हैं, जितने प्राचीन मिस्रवासियों ने अपनी पत्थर की नक्काशी के साथ छोड़े थे। 5D ग्लास स्टोरेज उस समीकरण को बदल देता है।

भविष्य की ओर देखने वाले संगठनों और व्यक्तियों के लिए, यहाँ ध्यान देने योग्य बातें हैं:

• संस्थागत अपनाना: ऐतिहासिक रिकॉर्ड की 'गोल्डन प्रतियों' के लिए राष्ट्रीय पुस्तकालयों और संग्रहालयों द्वारा सबसे पहले ग्लास स्टोरेज अपनाने की उम्मीद करें।
• माइग्रेशन का अंत: वर्तमान में, आईटी विभागों को हर दशक में नए टेप में डेटा माइग्रेट करना पड़ता है। ग्लास स्टोरेज 'आर्काइव और भूल जाओ' वर्कफ़्लो का वादा करता है।
• अंतरिक्ष अन्वेषण: क्योंकि ग्लास अंतरिक्ष के तीव्र विकिरण के प्रति प्रतिरोधी है, यह लंबी अवधि के अंतरतारकीय मिशनों पर मानव ज्ञान के योग को भेजने के लिए आदर्श माध्यम है।

हम अंततः 'अस्थायी' तकनीक के युग से दूर जा रहे हैं। इतिहास में पहली बार, हमारे पास यह सुनिश्चित करने का एक तरीका है कि आज की कहानियाँ, खोजें और डेटा उन लोगों—या जो कुछ भी—के लिए उपलब्ध होंगे जो लाखों साल बाद पृथ्वी पर निवास करेंगे।

स्रोत

• University of Southampton: Optoelectronics Research Centre (ORC) official reports.
• Microsoft Research: Project Silica development logs.
• International Journal of Applied Glass Science: Studies on thermal stability of nanostructured silica.