上海理工大學(xué)團隊取得光存儲技術(shù)突破

本報訊（記者 任朝霞）近日，上海理工大學(xué)光子芯片研究院院長、張江實驗室光計算所所長顧敏院士帶領(lǐng)上海理工大學(xué)和中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所的團隊人員，利用光存儲技術(shù)提出了綠色、長壽命、大數(shù)據(jù)存儲解決方案，相關(guān)研究成果以“Pb容量”為題，發(fā)表在《自然》（Nature）雜志。

科研團隊利用雙光束技術(shù)突破光學(xué)衍射極限的限制，首次證實可以在三維空間實現(xiàn)多至百層的、超分辨尺寸下的信息點的寫入和讀出，單張光盤容量可以高達Pb級，相當(dāng)于至少一萬張藍光光盤的容量。這意味著，在這項技術(shù)的推動下，存儲全球一年數(shù)據(jù)所需的Pb級光盤的數(shù)量相較于硬盤可以減少兩個數(shù)量級，達到“以一抵百”的效果。

顧敏以深度學(xué)習(xí)模型GPT舉例，介紹這項技術(shù)的應(yīng)用前景：其背后的數(shù)據(jù)集，如果用1TB容量的移動硬盤去存儲，平鋪開來相當(dāng)于一個標(biāo)準(zhǔn)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，能大大降低經(jīng)濟成本。此外，維持?jǐn)?shù)據(jù)庫嚴(yán)苛的運行環(huán)境（如恒溫恒濕、防磁防塵）需要產(chǎn)生巨大的能耗，以2022年為例，我國數(shù)據(jù)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，每隔3到10年還需要定期進行數(shù)據(jù)遷移，這樣就存在數(shù)據(jù)被篡改或丟失的風(fēng)險，且存儲壽命短。此次科研團隊開發(fā)的光子存儲技術(shù)可以把耗能降低幾個數(shù)量級，壽命可達50到100年。

據(jù)介紹，該研究成果不僅在光存儲領(lǐng)域成功突破了光學(xué)衍射極限這一物理學(xué)難題，有助于我國在存儲領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，也將在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域大顯身手。

《中國教育報》2024年02月24日第2版