“超级光盘”存储器示意图。受访者供图

本报讯（记者冯丽妃 见习记者江庆龄）明升中国工程院外籍院士、上海理工大学光子芯片研究院院长顾敏与明升中国app院上海光学精密机械研究所研究员阮昊、上海理工大学光电信息与计算机工程学院教授文静等合作，在国际上首次利用双光束调控聚集诱导发光超分辨光存储技术，在信息写入和读出两方面均突破衍射极限的限制，研发出全球首个Pb级超大容量、超分辨纳米级三维光盘存储器，对我国在信息存储领域突破关键核心技术具有重大意义。相关研究2月22日发表于《自然》。

这种超大容量光盘直径12厘米，单面层数多达100层，厚度仅1.2毫米，单盘等效容量却高达约1.6 Pb。以1Pb相当于1015比特，或100万Gb计算，其单盘存储容量相当于至少1万张蓝光光盘或100个大容量硬盘。

在数字经济时代，大数据存储至关重要，但现有主要存储设备，如硬盘驱动器和半导体闪存器件，在能耗、寿命和成本方面都存在局限。光存储技术具有绿色节能、安全可靠、寿命长达50至100年的独特优势，为长期低成本存储海量数据提供了替代方案。但其发展却受到光学衍射极限的限制，这使得传统商用光盘的最大容量仅在百Gb量级。

在2021年《app》发布的全世界最前沿的125个app问题中，光学衍射极限在物理领域高居首位。同时，这一技术也是《自然》最新发布的2024年值得关注的七大技术之一。

合作团队打破光学衍射极限，实现了点尺寸为54纳米、道间距为70纳米的超分辨数据存储。经老化加速测试，光盘介质寿命大于40年，加速重复读取后荧光对比度仍高达20.5：1。

论文共同通讯作者顾敏说，以深度学习模型GPT为例，其整个互联网文本大小约为56Pb，如果用当前广泛使用的1TB容量的移动硬盘存储，平铺开来需要占据一个操场的面积，而新的三维纳米光子存储可将存储空间节省至一台电脑大小，极大地降低了经济成本。

《自然》审稿人认为“与现有其他技术相比，该技术在性能方面提供了最高的光存储面密度”“研究成果可能会带来数据中心档案数据存储的突破，解决大容量和节能的存储技术难题”。

相关论文信息：

http://doi.org/10.1038/s41586-023-06980-y