dimanche 24 janvier 2021

Avec la mise sur le marché des vaccins à ARN messager, le monde a pris conscience des progrès fantastiques des technologies de séquençage et de synthèse d’ARN. Mais bien peu ont pris conscience des promesses de cette technologie en matière de stockage d’informations. Début 2010, le fabricant SanDisk introduisait sur le marché une carte mémoire de 64 giga octets (6,8.10^10), qui permet par exemple de stocker 9000 fois le plus grand roman de la langue française (la Recherche du Temps Perdu, de Proust) ou trois fois l’ensemble de l’encyclopédie Wikipedia. A l’époque, elle était mise sur le marché au prix de 350 dollars. Dix ans plus tard, son prix n’est plus que d’une dizaine de dollars. 

Carte SanDisk de 64 Go  


Si les prix continuaient à baisser au même rythme, nous disposerions en 2100 pour une dizaine de dollars d’une carte mémoire permettant de stocker plusieurs dizaines de zettaoctets (3.10^21), ce qui représente un volume d’information suffisant pour stocker le génome de tous les êtres humains vivant sur terre. En l’an 2500, cette carte mémoire aurait pour le même prix autant d’octets qu’il y a d’atomes dans l’univers visible (10^80), le tout stocké sur une partie de l’univers qui tient dans la main. On laissera aux amateurs de logique Gödelienne le soin d’analyser le paradoxe que cela représente, car il est peu probable que l’on atteigne cette capacité avec les technologies actuelles. 

En effet, les processeurs et les cartes mémoire s’améliorent notamment en réduisant la taille des portes logiques gravées sur des galettes de silicium. Actuellement, les puces les plus avancées reposent sur des portes logiques de l’ordre de la dizaine de nanomètre, alors que le diamètre d’un atome de silicium est estimé à un dixième de nanomètre. Il reste au plus un facteur 100 en termes de taille, et donc un facteur 1000000 en termes de densité volumétrique avant de buter sur les limites de la physique. Avec les technologies actuelles, notre carte mémoire ne dépassera pas 64000 téraoctets.

L’une des technologies les plus prometteuses pour le stockage de données destinées à être archivées (pour lequel la restitution de l’information n’a pas besoin d’être instantanée) est le stockage d’information sous forme d’ADN. Chaque fragment d’ADN est constitué de nucléotides qui peuvent être désormais écrites  ou lues  par des machines industrielles qui tiennent désormais sur un bureau. En outre, l’ADN résiste parfaitement au temps – des fragments vieux de plus de 500.000 ans ont déjà pu être décodés avec succès. 

Ces technologies permettent de stocker 200.000 téraoctets par gramme d’ADN, ce qui représente une densité d’information bien supérieure aux cartes mémoire actuelles. Et cette technologie, loin d’être de la science fiction, fonctionne déjà en pratique, comme l’a montré en 2018 la résolution du « Davos Bitcoin Challenge » (https://swuyts.wordpress.com/2018/01/16/from-dna-to-bitcoin-how-i-won-the-davos-bitcoin-challenge/). Lancé par le professeur Goldman en 2015, ce challenge consistait à décrypter un message inscrit dans un échantillon d’ADN remis aux participants du forum de Davos, qui comprenait notamment le code permettant d’accéder à bitcoin. Un de ces échantillons a été décrypté en 2018 par un étudiant en bio-informatique. 

Plus surprenant pour ceux qui sont passés à côté de ces évolutions, Gartner fait désormais figurer la technologie de stockage de donnée sur ARN, qui repose sur des technologies similaires, parmi les technologies à suivre,  et estime même que 30% des entreprises digitales auront testé cette technologie d’ici 2024 (https://www.gartner.com/smarterwithgartner/gartner-top-10-strategic-predictions-for-2021-and-beyond/). 


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