東方網記者范易成2月22日報道:手機視頻、照片拍多了內存不夠了，企業(yè)面對海量數據要建設大量機房用來存儲……近年來，雖然依托存儲技術的發(fā)展，電腦和手機的存儲容量持續(xù)增長，但全球數據的總量也在飛速增長，預計到2025年，全球數據總量將由2018年的33?ZB增加到175?ZB，人們期待著存儲技術能獲得新的突破。

近日，上海理工大學和中科院上海光學精密機械研究所的科研團隊利用光存儲技術提出了綠色、長壽命、大數據存儲解決方案，研究成果以“Pb容量三維納米光子存儲”為題，發(fā)表在《自然》(Nature)正刊上。科研人員利用雙光束技術突破光學衍射極限的限制，首次證實可以在三維空間實現多至百層的、超分辨尺寸下的信息點的寫入和讀出，單張盤容量可以高達Pb級，相當于至少一萬張藍光光盤的容量，數據存儲能力對比現有技術或提升百倍。

Pb級光盤制備及讀寫方式示意圖

上海理工大學光子芯片研究院院長、張江實驗室光計算所所長顧敏院士，上海理工大學文靜教授，上海光學精密機械研究所阮昊研究員為本論文的通訊作者。中科院上海光機所趙苗博士后和文靜教授為并列第一作者。

據顧敏院士介紹，該Pb級海量三維納米光子存儲技術是劃時代的技術。以深度學習模型GPT為例，其背后的數據集，如總索引網頁數量多達58億，整個互聯網的文本大小約為56Pb，如果還是用1TB容量的移動硬盤去存儲這些數據，平鋪開來相當于一個標準田徑場的面積。而此次科研團隊開發(fā)的三維納米光子存儲可以將存儲空間節(jié)省至一臺電腦大小，極大地降低了經濟成本。

此外，為了維持數據庫嚴苛的運行環(huán)境，如恒溫恒濕、防磁防塵，需要產生巨大的能耗。以2022年為例，我國數據中心總耗電量約2700億千瓦時，超過2座三峽水電站的年發(fā)電量。尤其令人頭疼的是，每隔3到10年還需要定期進行數據遷移，這樣就存在數據被篡改或丟失的風險，且存儲壽命短。此次科研團隊開發(fā)的光子存儲技術可以把耗能降低幾個數量級，壽命可達50到100年。

這一顛覆性成果的提出源于團隊突破了光學衍射極限的限制——像激光直寫機、光學顯微技術、光存儲技術，無一不被光學衍射極限所限制。顧敏介紹，次發(fā)表在《自然》雜志上納米光子存儲技術的提出，不僅在光存儲領域成功突破了光學衍射極限這一物理學難題，未來還將有助于我國在航空航天、生物醫(yī)學、衛(wèi)星通信等領域取得新的進展。

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