分子存储全息
⑴ 全息存储的全息存储的技术优势
与目前的存储技术相比,全息存储在容量、速度和可靠性方面都极具发展潜力。由于全息存储器是以页作为读写单位,不同页面的数据可以同时并行读写,理论其存储速度将相当迅速。业界普遍估计,未来全息存储可以实现1GB/s的传输速度,以及小于1毫秒的随机访问时间!
使用全息存储技术后,一块方糖大小的立方体就能存储高达1TB的数据,这么高的容量并不是空穴来风。由于一个晶体有无数个面,我们只要改变激光束的入射角度,就可以在一块晶体中存储数量惊人的数据。打个形象的比喻,我们可以把全息存储器看成像书本一样,这也是其用小体积实现大容量的原理所在,理论上全息存储可以轻松突破1TB的存储密度!
与传统硬盘不一样,全息存储器不需要任何移动部件,数据读写操作为非接触式,使用寿命、数据可靠性、安全性都达到理想的状况。全息存储几乎可以永久保存数据,在切断电能供应的条件下,数据可在感光介质中保存数百年之久,这一点也远优于硬盘。
⑵ 全息存储器的全息存储器的工作原理
该技术利用了嗜盐杆菌进化上的适应方法,当氧的浓度变得很低时,可以制成光敏膜蛋白质。
这种蛋白质就是人们所熟知的视紫红质菌(噬菌调理素),这是一种类似于视紫红质的紫色颜料,出现于盐杆菌属的细菌膜,它把阳光直接转变成化学能。当蛋白质吸收光线以后,经过一系列的化学状态,释放出一个质子,最终自身结构重新排列。
当蛋白质处于周期中的某些状态时,可以吸收光线形成全息图。在天然环境中,这些状态只能短暂地维持:整个周期只需要10——20毫秒。但是之前的研究显示,在其化学周期快结束时,用红色光照射蛋白质能迫使它变成一种可用的状态——这就是“Q 态”,能够持续数年。
问题是很难在自然生成的蛋白质上产生Q态。化学系的分子生物学家罗伯特领导的团队采用基因方式处理嗜盐杆菌,使之能产生一种蛋白质,这种蛋白质进入Q态较为容易。
做为全息系统的一部分,这种蛋白质悬浮在一种高分子凝胶中。绿色激光束分成两部分,其中一束对数据进行编码。激光束调制凝胶,用干涉图样印记在蛋白质上来存储数据。读取数据时,系统发出一个单一的、低功率的红色激光束回溯干涉图样。蓝色激光用来擦除数据。
⑶ 全息存储器的全息存储的运作原理
全息存储是受全息照相的启发而研制的,当你明白全息照相的技术原理,对于全息存储就可以更好地理解。我们在拍摄全息照片时,对应的拍摄设备并不是普通照相机,而是一台激光器。该激光器产生的激光束被分光镜一分为二,其中一束被命名为“物光束”,直接照射到被拍摄的物体,另一束则被称为“参考光束”,直接照射到感光胶片上。当物光束照射到所摄物体之后,形成的反射光束同样会照射到胶片上,此时物体的完整信息就能被胶片记录下来,全息照相的摄制过程就这样完成了。乍看过去,全息照片上只有一些乱七八糟的条纹,但当我们使用一束激光去照射这张照片时,真实的原始立体图像就会栩栩如生地展现出来。
⑷ 全息存储的什么是全息存储技术
读过高中物理知识的朋友,对于“全息照相”应该还有些印象吧?这种技术利用了人类掌握的激光技术,让用户拍摄出完整的三维影像成为可能,真实反映了拍摄物体的全部信息,而不是过去只体现物体一面的二维数据。在基础原理上,全息存储与全息照相完全相同,同样是利用了光的干涉原理。与其它存储技术不同,全息存储技术并不仅仅利用介质表面,它通过在整个存储介质内记录干涉图案来存储数据,这些干涉图案是由两束激光在某种晶体上相交来改变材料的光学特性所形成。