調理用ガラスで実現！Microsoft、1万年保存可能な「Project Silica」を低コスト化

Microsoftが10年以上にわたり開発を進めている「Project Silica」は、ガラス、レーザー、カメラを駆使した高密度データストレージ技術です。この技術は、数千年もの間データを劣化させることなく保存できる可能性を秘めており、従来の磁気テープやハードドライブが数十年しか持たないことを考えると、画期的な進歩と言えます。最近の進展により、高価な溶融シリカガラスだけでなく、一般的な調理器具にも使用されている安価なホウケイ酸ガラスでもこの技術が利用可能になりました。

Project Silicaの仕組み

Project Silicaは、水、温度変化、磁気干渉といった、通常のハードドライブを破壊する可能性のある要因に対して耐性を持つ、強固なガラスを使用しています。磁気や化学薬品に頼るのではなく、フェムト秒レーザーと呼ばれる超高速レーザーを用いて、ガラス内部に微細な永久的なマーク（ボクセル）を作成します。これらのボクセルは3Dピクセルと考えることができ、レーザーはガラスの物理構造を変化させることでデータをエンコードします。これにより、一度書き込まれたデータは容易に消去したり変更したりできないようにロックされます。

データはガラスの厚み全体にわたって何百もの層にわたって書き込まれます。Microsoftの研究者は、加速老化試験によってデータの耐久性を検証しており、ガラスを高温で「焼き」、数千年が経過した状態をシミュレートしています。その結果、554°F（290°C）という高温でもデータは安定していることが確認されており、通常の室温では10,000年以上持続すると推定されています。

データの読み取りには、機械学習が活用されます。ガラスの微細な欠陥や書き込みプロセスにおける誤差があっても、フォワードエラー訂正という技術を用いてデータの欠落部分を補完し、正確な情報 retrieval を保証します。

新たな進展：ホウケイ酸ガラスへの対応とフェーズボクセル

今回の発表の主な進展は、記録媒体として高価な溶融シリカガラスから、より一般的で安価なホウケイ酸ガラスへの移行が可能になったことです。さらに、データのエンコード方法も進化しました。以前は偏光を変化させることでデータをエンコードしていましたが、新しい「フェーズボクセル」方式では、ガラス自体の物理構造をわずかに変化させることで光の伝播を調整します。この方式の利点は、1つのレーザーパルスで1つのデータドットを作成できるため、ハードウェアがよりシンプルになり、読み書き速度も向上したことです。欠点としては、データドット間の干渉が増加する可能性がありますが、これは機械学習モデルによって解決されています。

この新しい方法では、120mm（4.7インチ）角のガラス片に2TB以上のデータを、18.4Mbits/秒の書き込み速度で保存できることが実証されました。また、複数のデータドットを同時に書き込むシステムや、書き込み時に発生する光を利用してプロセスをリアルタイムで自動校正・制御する技術も開発されています。

考察：超長期データ保存の未来と課題

Microsoft Project Silicaの技術進化は、デジタルデータの永続性という、人類が直面する根源的な課題に対する強力な解決策を提示しています。特に、ホウケイ酸ガラスへの対応は、この技術の実用化と普及を大きく加速させる可能性を秘めています。医療記録、科学データ、歴史的文書、さらにはウェブ全体のアーカイブなど、長期保存が不可欠な分野への応用が期待されます。

しかし、実用化に向けてはまだ課題も残されています。データを書き込み、そして読み出すためのコスト、そして膨大な量のデータをガラスの小さな断片から効率的に検索・管理するためのシステム構築などが挙げられます。これらの課題を克服することで、Project Silicaは単なる技術的興味の対象から、人類の知識と文化遺産を未来へ継承するための基盤技術となるでしょう。AIの発展に伴い、増大し続けるデータ量を、持続可能かつ安全に保存する手段として、ガラスストレージの重要性は今後ますます高まると考えられます。