Conserver des données pendant plusieurs décennies impose aujourd’hui des migrations régulières vers de nouveaux supports. Ces transferts mobilisent du matériel, du temps de calcul et de l’énergie à mesure que les médias vieillissent. Le stockage sur verre cherche à espacer ces migrations en inscrivant l’information dans un matériau chimiquement et thermiquement stable.
Une fois écrite, la donnée ne demande aucune alimentation électrique pour maintenir son état dans le verre. L’écriture en profondeur permet en parallèle de superposer des centaines de couches.
En 2026, une étude publiée dans Nature montre qu’une plaque de 12 centimètres de côté et 2 millimètres d’épaisseur peut atteindre 4,84 téraoctets sur 301 couches. Dans du verre borosilicaté, une seconde méthode atteint 2,02 téraoctets sur 258 couches, avec une stabilité projetée supérieure à 10 000 ans à température ambiante après vieillissement accéléré.
Le système Silica inscrit les données couche par couche dans l’épaisseur du verre, puis les relit par microscopie automatisée avant décodage. © Nature, 2026
Ces résultats prolongent plusieurs décennies de travaux sur l’écriture laser dans les matériaux transparents. Harvard démontre le stockage tridimensionnel dès 1996. Southampton développe ensuite la mémoire optique 5D. SPhotonix transforme ces recherches en équipements d’écriture et de lecture. Cerabyte inscrit les données dans une nanocouche céramique déposée sur verre, une technologie aujourd’hui évaluée par le CERN.
Gagner en densité en écrivant dans le volume
Harvard ouvre l’écriture en profondeur
En 1996, l’équipe d’Eric Mazur à Harvard publie dans Optics Letters une méthode de stockage optique tridimensionnel dans des matériaux transparents.
Des impulsions laser sont focalisées à l’intérieur du matériau. Elles modifient localement son indice de réfraction sur des zones inférieures au micromètre. Les chercheurs inscrivent puis relisent des informations binaires sur plusieurs plans superposés, avec des modifications structurelles confinées à environ 200 nanomètres de diamètre.
Southampton passe à cinq dimensions
À l’University of Southampton, l’équipe de Peter Kazansky développe l’écriture dans du quartz nanostructuré.
L’encodage combine trois coordonnées spatiales avec deux propriétés optiques des nanostructures. L’université annonce une capacité pouvant atteindre 360 téraoctets sur ses plus grands cristaux, ainsi qu’une résistance à des températures allant jusqu’à 1 000 °C.
Cristaux de quartz capables de concentrer des volumes de données qui tenaient autrefois sur des bibliothèques entières. © University of Southampton
En septembre 2024, l’équipe inscrit le génome humain complet dans un cristal 5D. Une clé visuelle gravée en surface décrit les bases de l’ADN, leur structure moléculaire et leur organisation dans la double hélice et les chromosomes.
Le cristal présenté en ouverture de cet article est conservé par Memory of Mankind, un projet d’archive à très long terme installé au cœur de la mine de sel de Hallstatt, en Autriche.
Le Muséum d’histoire naturelle de Vienne présente le site comme la plus ancienne mine toujours en activité. Des vestiges préhistoriques y sont étudiés depuis le XIXe siècle, prolongeant à l’échelle du site cette relation entre matière, mémoire et transmission.
Mine de sel de Hallstatt, Memory of Mankind. © University of Southampton
SPhotonix construit les outils d’écriture et de lecture
Créée autour des travaux de Peter Kazansky, SPhotonix développe les équipements destinés à reproduire cette mémoire optique hors du laboratoire.
L’entreprise déclare avoir atteint le TRL 5 et disposer de plusieurs dispositifs semi-automatisés d’écriture et de lecture reproduits en laboratoire. Ses travaux portent désormais sur le débit de transfert, la densité et l’intégration des équipements aux infrastructures de stockage.
En novembre 2025, SPhotonix a levé 4,5 millions de dollars lors d’un tour de pré-amorçage mené par Creator Fund et XTX Ventures. Les fonds financent le développement des équipes de photonique et d’ingénierie ainsi que l’industrialisation de ses applications de stockage et d’optique.
Le fondateur et le CTO de SPhotonix présentent leur technologie de stockage optique 5D et les applications industrielles qu’ils visent au-delà du laboratoire. © Banana Swift
Allonger la durée sans alimenter le support
Les travaux publiés dans Nature en février 2026 réunissent écriture, stockage, lecture et décodage automatisés dans une même chaîne expérimentale.
Dans la silice fondue, l’écriture atteint 25,6 mégabits par seconde et par faisceau. Le procédé est également transposé au verre borosilicaté, moins coûteux à produire. La démonstration publiée en 2026 atteint 18,4 mégabits par seconde avec un faisceau et 65,9 mégabits par seconde avec quatre faisceaux écrivant simultanément, sans dommage thermique observé sur le matériau.
Les tests de vieillissement accéléré projettent une stabilité supérieure à 10 000 ans à température ambiante. Cette valeur résulte d’une extrapolation expérimentale, non d’une période de fonctionnement observée.
Une fois inscrits, les voxels, équivalents tridimensionnels des pixels, ne nécessitent aucune alimentation électrique pour conserver leur état. L’énergie reste nécessaire pour écrire les données, déplacer les plaques, les lire et faire fonctionner les équipements du centre de données.
La durée du matériau peut surtout espacer les migrations imposées par le vieillissement des médias. L’article de Nature identifie précisément ces migrations comme l’un des coûts récurrents de l’archivage actuel en temps, en matériel et en énergie.
Le borosilicate réduit le coût du support
Les auteurs de Nature présentent le borosilicate comme un matériau moins coûteux que la silice fondue et permettant de simplifier l’écriture et la lecture. Chaque voxel de phase est produit par une modification locale de l’indice de réfraction, avec une seule impulsion laser.
SCHOTT : la composition influe sur l’efficacité d’écriture
Une étude publiée en avril 2026 dans Optica compare 30 compositions de verre commerciales soumises à l’écriture femtoseconde.
La diffusivité thermique apparaît comme la propriété la plus étroitement liée à la qualité des voxels. Parmi les matériaux testés, SCHOTT K10 offre la meilleure efficacité d’écriture, tandis que BOROFLOAT® 33 de SCHOTT atteint la meilleure qualité d’encodage.
BOROFLOAT® 33 combine transparence, résistance thermique et stabilité chimique, des propriétés qui expliquent son utilisation dans des applications scientifiques et technologiques exigeantes. © SCHOTT
Faire entrer le verre dans les bibliothèques d’archives
Cerabyte écrit sur une couche de céramique
Cerabyte inscrit les données sur une couche de céramique déposée sur du verre ultrafin.
Son livre blanc technique décrit des feuilles de 9 centimètres sur 9, recouvertes sur leurs deux faces d’une couche céramique d’environ 10 nanomètres.
Un laser à impulsions ultracourtes, associé à une matrice numérique de micromiroirs, retire localement cette couche pour former les motifs binaires. Cerabyte annonce jusqu’à deux millions de bits écrits en parallèle par impulsion laser.
Les feuilles sont regroupées dans des cartouches manipulées par des bibliothèques robotisées. Le verre devient ici un média physique conçu pour circuler dans les équipements d’un centre d’archives.
La page du projet CORDIS de la Commission européenne de la Commission européenne indique que Cerabyte a atteint le TRL 6 avec un démonstrateur fonctionnel lancé à Aix-la-Chapelle en octobre 2023.
Le projet a reçu 2 499 999 € de financement européen par l’intermédiaire du Conseil européen de l’innovation. CORDIS mentionne également l’intégration ultérieure d’un module laser pilote, le développement d’un système automatisé de manipulation des supports et de racks capables d’accueillir plus de 1 100 unités de stockage chacun.
De l’encodage des données à l’écriture laser, au stockage robotisé et à la lecture optique, le support Ceramic-on-Glass est conçu pour s’intégrer à une infrastructure d’archivage automatisée. © Cerabyte
Le CERN teste la lecture à l’échelle de l’archive
Le CERN openlab évalue Cerabyte comme candidat au stockage d’archives scientifiques, aujourd’hui principalement assuré sur bande magnétique.
En 2025, le CERN reçoit ses premiers supports céramique sur verre. Les données sont inscrites sous forme de codes matriciels. Après une première lecture au microscope numérique, l’optimisation du décodage sur GPU atteint environ 18 000 codes QR par seconde.
Les prochains essais portent sur la fiabilité du cycle d’écriture et de lecture, l’enregistrement de données du CERN et la création d’un format ouvert et auto-descriptif. Les deux organisations ont convenu d’une prolongation de 24 mois, conditionnée à la finalisation du cadre juridique.
Le support Ceramic-on-Glass associe une fine couche de céramique au verre, avec l’objectif de conserver les données dans un média passif et durable. © Cerabyte
Les supports Ceramic-on-Glass de Cerabyte ont été observés à un grossissement de 500×, avant qu’une optimisation GPU ne porte la détection des QR codes à environ 18 000 par seconde. © CERN
L’adoption d’un nouveau média d’archive dépend aussi de sa capacité à s’intégrer aux infrastructures de stockage, de lecture et de gestion des données déjà en place. © CERN
Quand la durée du support dépasse celle des formats
Une donnée peut rester physiquement intacte tout en devenant inutilisable si le format, le logiciel ou la méthode de décodage disparaissent.
Le cristal contenant le génome humain de Southampton porte une clé visuelle décrivant la nature des informations enregistrées. Le CERN travaille de son côté sur un format auto-descriptif pour Cerabyte, afin que l’organisation des données puisse être reconstruite indépendamment des outils qui les ont produites.
À ces échelles de temps, la fragilité se déplace de la matière vers les conventions de lecture. La pérennité d’une archive dépend autant de la durée de vie de son support que de la transmission des règles qui permettent de la comprendre.
