比特與字節(jié)的那些事兒：存儲器的今天和明天

　　全息未來

　　光學媒介存儲走不了多遠了，也許藍光就是最后一代光存儲介質(zhì)。未來的光學存儲將借助于全息圖像保存數(shù)據(jù)。

　　全息存儲是受全息照相的啟發(fā)而研制的，當你明白全息照相的技術(shù)原理，對于全息存儲就可以更好地理解。我們在拍攝全息照片時，對應的拍攝設備并不是普通照相機，而是一臺激光器。該激光器產(chǎn)生的激光束被分光鏡一分為二，其中一束被命名為“物光束”，直接照射到被拍攝的物體，另一束則被稱為“參考光束”，直接照射到感光膠片上。當物光束照射到所攝物體之后，形成的反射光束同樣會照射到膠片上，此時物體的完整信息就能被膠片記錄下來，全息照相的攝制過程就這樣完成了。乍看過去，全息照片上只有一些亂七八糟的條紋，但當我們使用一束激光去照射這張照片時，真實的原始立體圖像就會栩栩如生地展現(xiàn)出來。

　　使用全息存儲技術(shù)后，一塊方糖大小的立方體就能存儲高達1TB的數(shù)據(jù)，這么高的容量并不是空穴來風。由于一個晶體有無數(shù)個面，我們只要改變激光束的入射角度，就可以在一塊晶體中存儲數(shù)量驚人的數(shù)據(jù)。打個形象的比喻，我們可以把全息存儲器看成像書本一樣，這也是其用小體積實現(xiàn)大容量的原理所在，理論上全息存儲可以輕松突破1TB的存儲密度。在GE實驗室中，目前一個晶體可以存儲75層不同的數(shù)據(jù)，而研究人員正在不停的刷新這一數(shù)字。

　　但是GE的研究人員稱，全息存儲技術(shù)離實用化大概還有30年的時間。理論的完善、整套設備的小型化、與目前的存儲設備兼容等一系列問題尚未解決。預計未來的全息存儲介質(zhì)仍舊類似于目前的DVD，而且激光設備也和藍光光驅(qū)相似，甚至可能會使用相同的波長。從硬件層面上來說，這只是使用了特定的光學元件，而從軟件層面上來說，等于是未來的全息光驅(qū)可以兼容目前的藍光光驅(qū)。

　　明天的明天：誰知道呢?

　　當機械硬盤和固態(tài)硬盤都入土成為肥料的時候，我們會用什么存儲數(shù)據(jù)?恐怕只有在科幻里才能找到答案：

　　微生物——研究人員已經(jīng)成功的把附有公式E=mc^2的短語的編碼添加進了枯草芽孢桿菌的DNA中，未來人工編碼的DNA信息可以由細菌生生不息的傳遞下去，當然也許會有一些小小的突變…

　　碳球——利用富勒烯，一種嵌入金屬的碳化合物，分子結(jié)構(gòu)是一個籠子，來作為存儲設備。研究人員發(fā)現(xiàn)，金屬富勒烯有受探針影響形成不同分子排列結(jié)構(gòu)的能力，通過排列分布有可能實現(xiàn)存儲能力。

　　分子存儲——即使是大型的分子，也只有幾納米大小，一個集成電路使用分子制造的話可能會擁有兆級數(shù)量的電子設備，存儲能力會是目前的100萬倍，大小則僅僅是指甲那么大。

　　量子力學——量子計算機中，每個字節(jié)的信息編碼成一個量子系統(tǒng)，即一個電子自旋屬性。在經(jīng)典計算機里，一個二進制位(bit)只能存儲一個數(shù)據(jù)，n個二進制位只能存儲n個一位二進制數(shù)或者1個n位二進制數(shù)，而在量子計算機里，一個量子位可以存儲兩個數(shù)據(jù)，n個量子位可以同時存儲2n個數(shù)據(jù)，從而大大提高了存儲能力。

　　看到這里，我想你也一定為未來無限的存儲可能性怦然心動，但是還是請回過神來，繼續(xù)用1M的水管和500GB的硬盤拖電影、動漫吧，畢竟這也是值得作為文物保存和紀念的東西。