Des scientifiques de l'université de Southampton présentent des cristaux de mémoire 5D indestructibles. Ces disques pourraient stocker jusqu'à 360 téraoctets d'informations sans perte pendant des milliards d'années, même à des températures élevées. Les cristaux de mémoire 5D permettraient de stocker le génome de l'humanité pendant des milliards d'années et pourraient servir de modèle pour ramener l'humanité de l'extinction dans des milliers, des millions, voire des milliards d'années, si la science le permet.En 2019, des scientifiques de l'université de Southampton en Angleterre ont présenté des disques de stockage en verre capables de stocker des données d’une taille de 360 téraoctets. Avec ces nouveaux disques, la crainte de ne pas pouvoir conserver toutes les données liées à notre histoire pourrait bientôt être effacée. Mais la plus grande particularité de ces disques serait qu'ils sont conçus pour conserver les données sur plusieurs milliards d’années.
Avec la technologie dénommée Eternal 5D, les scientifiques ont sûrement fait un grand pas en avant dans le développement d'un stockage de données numériques capable de survivre pendant des milliards d'années. Ces disques reposent sur une architecture de verre nanostructuré. Ils permettent ainsi un processus d'enregistrement et de récupération de données numériques à cinq dimensions (5D) par écriture laser femtoseconde. Autrement dit, les chercheurs ont mis au point un disque dur capable de stocker d'énormes quantités de données sur de petits disques en verre en utilisant l'écriture laser.
Récemment, les scientifiques de l'université de Southampton ont partagé plus d'information sur ces disques de stockage. En utilisant des cristaux de mémoire 5D indestructibles, ils espèrent stocker le génome de l'humanité pendant des milliards d'années, contrairement aux autres formats de stockage de données qui se dégradent avec le temps. L'équipe espère également que le cristal pourra servir de modèle pour ramener l'humanité de l'extinction dans des milliers, des millions, voire des milliards d'années, si la science le permet.
Cristaux éternels
Le cristal de mémoire 5D a été mis au point par le centre de recherche en optoélectronique (ORC) de l'université de Southampton. Contrairement à d'autres formats de stockage de données qui se dégradent avec le temps, les cristaux de mémoire 5D peuvent stocker jusqu'à 360 téraoctets d'informations (dans la plus grande taille) sans perte pendant des milliards d'années, même à des températures élevées. Ils détiennent le record du monde Guinness (décerné en 2014) du matériau de stockage de données le plus durable.
Le cristal est l'équivalent du quartz fondu, l'un des matériaux les plus résistants chimiquement et thermiquement sur Terre. Il peut résister aux conditions extrêmes de gel, de feu et à des températures allant jusqu'à 1 000 °C. Le cristal peut également résister à une force d'impact direct allant jusqu'à 10 tonnes par cm2 et n'est pas affecté par une longue exposition au rayonnement cosmique.
L'équipe de Southampton, dirigée par le professeur Peter Kazansky, utilise des lasers ultrarapides pour inscrire avec précision des données dans des vides nanostructurés orientés à l'intérieur de la silice, avec des caractéristiques d'une taille aussi petite que 20 nanomètres. Contrairement au marquage sur la surface d'un papier ou d'une bande magnétique en 2D, cette méthode d'encodage utilise deux dimensions optiques et trois coordonnées spatiales pour écrire dans l'ensemble du matériau, d'où le nom "5D".
Restaurer les espèces
La longévité des cristaux signifie qu'ils survivront à l'homme et à d'autres espèces. À l'heure actuelle, il n'est pas possible de créer synthétiquement des êtres humains, des plantes et des animaux à partir de la seule information génétique, mais la biologie synthétique a connu des avancées majeures ces dernières années, notamment la création d'une bactérie synthétique par l'équipe du Dr Craig Venter en 2010.
"Nous savons, grâce aux travaux d'autres chercheurs, que le matériel génétique d'organismes simples peut être synthétisé et utilisé dans une cellule existante pour créer un spécimen vivant viable en laboratoire", explique le professeur Kazansky. "Le cristal à mémoire 5D ouvre la voie à d'autres chercheurs pour construire un dépôt éternel d'informations génomiques à partir duquel des organismes complexes tels que des plantes et des animaux pourraient être restaurés si la science le permettait à l'avenir".
Pour tester ce concept, l'équipe a créé un cristal de mémoire 5D contenant le génome humain complet. Pour les quelque trois milliards de lettres du génome, chaque lettre a été séquencée 150 fois pour s'assurer qu'elle était bien à sa place. Le travail de séquençage en profondeur a été réalisé en partenariat avec Helixwork Technologies .
Indices visuels
Le cristal est conservé dans les archives de la Mémoire de l'humanité, une capsule temporelle spéciale située dans une grotte de sel à Hallstatt, en Autriche. Lors de la conception du cristal, l'équipe s'est demandée si les données qu'il contient pourraient être récupérées par une intelligence (espèce ou machine) qui nous succéderait dans un avenir lointain. En effet, les données pourraient être trouvées si loin dans le futur qu'aucun cadre de référence n'existerait.
"La clé visuelle inscrite sur le cristal permet à celui qui le trouve de savoir quelles données sont stockées à l'intérieur et comment elles peuvent être utilisées", explique le professeur Kazansky.
Au-dessus des plans denses de données qu'il contient, la clé montre les éléments universels (hydrogène, oxygène, carbone et azote), les quatre bases de la molécule d'ADN (adénine, cytosine, guanine et thymine) avec leur structure moléculaire, leur emplacement dans la structure en double hélice de l'ADN et la façon dont les gènes se positionnent dans un chromosome, qui peut ensuite être inséré dans une cellule.
Pour donner une indication visuelle de l'espèce à laquelle le cristal de mémoire 5D se rapporte, l'équipe a rendu hommage aux plaques des vaisseaux spatiaux Pioneer qui ont été lancés par la NASA sur une voie qui devait l'emmener au-delà des limites du système solaire. "Nous ne savons pas si la technologie des cristaux de mémoire suivra un jour ces plaques en termes de distance parcourue, mais on peut s'attendre avec un haut degré de confiance à ce que chaque disque dépasse son temps de survie", ajoute le professeur Kazansky.
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