Le disque d’Arnano : l'archivage pour des siècles

Sécuriser des données pour 2.000 ans sur un support inaltérable qui ne réclame aucun effort de conservation, c’est possible : une jeune entreprise française, Arnano, propose de les graver sur un disque de saphir, sous forme analogique et sans codage. À coup sûr, les générations suivantes sauront les lire. Un des fondateurs de cette société, Alain Rey, a répondu aux questions de Futura-Sciences.

Que deviendront les données que nous enregistrons sur CD, DVD, disques durs, cartes mémoire ou clés USB ? Elles disparaîtront à plus ou moins brève échéance, c’est une certitude. Le problème est connu depuis longtemps, conduisant à distinguer le stockage, enregistrement à court terme, de l’archivage, pour conserver durablement des données précieuses. Quand il s’agit de conserver des documents sur de très longues périodes, pour des raisons réglementaires par exemple, comme c’est le cas dans l’aéronautique ou dans les industries à risques, notamment le nucléaire.

Nos anciens utilisaient le papier, voire le parchemin et même, plus loin de nous encore, la gravure et la peinture sur la roche. Aujourd’hui, la solution classique est la microfiche, ou microfilm, consistant à photographier le document. Un principe analogique, donc. Le numérique semble en effet hors course pour le long terme…

« Le numérique est merveilleux mais n’est pas sécurisé », conclut à Futura-Sciences Alain Rey, un des fondateurs de la société Arnano, spin-off du CEA-Leti. Son entreprise s’est fait une spécialité originale : graver à l’aide d’un laser des motifs holographiques et microscopiques, à l’échelle du micromètre, sur des surfaces dures, comme du verre ou du saphir. La société travaille notamment pour l’industrie horlogère pour inscrire des codes d’authentification, par exemple des logos invisibles à l’œil nu. Le principe de gravure au laser permet de s’affranchir des masques de la microélectronique, très coûteux et qui sont réservés à des productions de masse.

Son disque d’archivage est gravé de manière similaire. Une surface de saphir synthétique (transparent), de 0,7 mm d’épaisseur, est recouverte de nitrure de titane, « qui sert d’encre », explique Alain Rey, et le laser y dessine les motifs. Ensuite un second disque de saphir est appliqué par-dessus. Après chauffage, il se produit une sorte de collage moléculaire et les deux plaques ne font plus qu’une, liées dans le même réseau cristallin. « Le saphir est juste un peu moins dur que le diamant, rappelle Alain Rey. Il est solide, il résiste à tous les produits chimiques et il tient à la chaleur jusqu’à 1.700 °C. » Et d’ajouter qu’il ne craint pas les rongeurs, à la différence des microfiches.

La forme finale est donc un disque, mais il n’a rien d’un DVD. La forme circulaire, d’un diamètre de 200 mm, vient de la forme initiale des lingots de saphir synthétique mais aussi des machines-outils de la microélectronique, adaptées aux galettes de silicium. Inutile de le glisser dans un lecteur. Pour le codage, c’est l’analogique qui a été choisi. « Le numérique souffre de trois obsolescences. Le média, d’abord. Les CD et DVD ne durent que de 3 à 10 ans. Les bandes magnétiques, 30 ans. Le logiciel ensuite. Un texte écrit avec Word 1 aura bien du mal à être lu aujourd’hui, par exemple. De même, les encodages des CD et DVD, très efficaces, utilisent des algorithmes complexes, ce qui permet de corriger les erreurs. Mais tout cela repose sur des techniques propriétaires, qui changent au fil des années. Comme média, nous utilisons le saphir, inaltérable. Pour l’enregistrement, nous avons recours à l’analogique : les documents sont des images, simplement réduites en taille. Il n’y a aucun codage. Pour les lire, il suffit de grossir. Quelle que soit la technique qu’ils utiliseront, nos descendants sauront le faire. » Pour l’heure, la lecture peut s'effectuer avec un petit microscope à brancher sur un ordinateur, avec une caméra à haute résolution munie d’un zoom ou encore avec un scanner spécial qui fournira des fichiers, textes ou images.

En tout, un disque de 200 mm de diamètre permet d’enregistrer jusqu’à 10.000 pages A4. Ce travail sur mesure est facturé 3.000 euros sur du verre et 10.000 sur du saphir, soit respectivement 30 centimes et 1 euro la page. Mais pour ce prix, le disque n’aura pas besoin d’être conservé dans des conditions particulières. Il pourra être abandonné à peu près n’importe où… L’Andra, Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs, a déjà passé commande pour un archivage sur saphir.

« L’archivage au-delà de 30 ans est peu pris en compte. Mais des entreprises ont conscience de cette nécessité. La SNCF, par exemple, qui mesure la valeur patrimoniale des documentations techniques de ces locomotives. Et Ferrari attache beaucoup d’importance à la conservation de tout ce qui a trait à ses anciens modèles. » C’est vrai, notre société produit énormément d’informations, plus que jamais dans l’histoire de l’humanité. Mais combien d’entre elles traverseront les siècles ?

Hitachi annonce l'invention du stockage perpétuel de données

Le groupe japonais Hitachi a dévoilé lundi l'invention d'un procédé permettant de stocker des données pendant des centaines de millions d'années sur des plaques de quartz.

"Le volume de données créées chaque jour dans le monde explose, mais l'humanité n'a pas vraiment amélioré les techniques de conservation de ces informations depuis qu'elle les grave sur la pierre", a expliqué Kazuyoshi Torii, un chercheur du conglomérat industriel.

Il estime que la "possibilité de perdre des informations a même augmenté" ces dernières années avec une durée de vie d'à peine quelques décennies pour les disques compacts (CD) et disques durs. Le risque de disparition des données augmente aussi avec les multiples évolutions de support de lecture, insiste-t-il.

La technique développée par le groupe japonais consiste à graver des points en langage binaire sur une fine plaque de quartz, lisibles avec un microscope des plus classique.

Avec n'importe quel ordinateur capable de déchiffrer le langage binaire --un programme simple à installer sur n'importe quelle machine, quelle que soit l'évolution de l'informatique-- les données seront lisibles quasiment éternellement, assure M. Torii.

Le support de stockage utilisé par Hitachi est un petit carré de 2 centimètres de côté et de 2 millimètres d'épaisseur, en plaque de quartz, un matériau très stable et hautement résistant à la chaleur, à l'eau, aux ondes radio et à la plupart des agents chimiques.

La densité d'informations stockable sur ce support correspond actuellement à peu près à celle d'un CD, ont précisé les chercheurs, pour qui l'augmentation de cette densité ne devrait pas poser de problème.

Bientôt une mémoire en cristal comme Superman ?

L’humanité archivera-t-elle sa mémoire dans des cristaux ? Peut-être, si l'on en croit une technologie développée à l'aide du laser et permettant d'inscrire sous forme de nanostructures des informations non pas dans un vrai cristal mais dans du verre, pour au moins un million d'années. Cela fait penser à la technologie des cristaux-mémoire de Krypton dans Superman.

Le « Superman memory crystal ». Voilà le nom qu’ont donné les chercheurs de l’University of Southampton au nouveau système de stockage d'informations qu'ils viennent de mettre au point, en collaboration avec leurs collègues de l’Eindhoven University of Technology. Ce qui peut se traduire par le « cristal-mémoire de Superman ». Il s’agit bien évidemment d’une référence à la civilisation de Krypton mise en scène non pas dans le Man of Steel de Zack Snyder, mais dans le Superman de Richard Donner en 1978. Si la version de 2013 fait la part belle à la nanotechnologie, celle de 1978 imaginait que les connaissances de Krypton – et probablement aussi une copie de l’esprit du père de Superman – étaient stockées dans un cristal. Quand on sait que l’on envisage de stocker les qubits de calculateurs quantique dans du diamant, l’idée n’est pas si absurde.

La technologie de mémoire sur laquelle travaillent les physiciens de l’Optoelectronics Research Centre (ORC) de l’University of Southampton n’est pas quantique. Elle est stockée sur une sorte de verre possédant des nanostructures, et ce n’est pas la première fois qu’ils en réalisent de ce type. Les informations sont inscrites et lues à l’aide d’un faisceau laser femtoseconde. L’espace des paramètres permettant de coder l’information est à cinq dimensions, car il est relié à la taille et l'orientation, en plus de la position en trois dimensions de nanostructures. Celles-ci se présentent sous forme de trois couches de points nanostructurés séparés par cinq micromètres (un millionième de mètre).

Selon les chercheurs, grâce à la mise au point de cette nouvelle technologie de mémoire, on pourrait stocker jusqu’à 360 térabits sur un disque, soit environ 100 fois plus que les disques actuels, pendant au moins un million d'années. À titre de comparaison un disque Blu-ray peut stocker 23,5 Go et dure environ sept ans. On comprend que de telles capacités de stockage, avec un disque qui de plus résiste au feu, va sûrement intéresser des archives nationales ou nous aider à conserver la mémoire de l’humanité pour des siècles.