上海理工大學光子晶片研究院院長和張江實驗室光計算所所長顧敏院士領導上海理工大學協同中科院上海光學精密機械研究所的科研人員利用國際首創的雙光束調控聚集誘導發光超分辨光存儲技術，實驗上首次在信息寫入和讀出均突破了衍射極限的限制，實現了點尺寸為54nm、道間距為70nm的超分辨數據存儲，並完成了100層的多層記錄，單盤等效容量達Pb量級。研發出全球首個Pb級超大容量、超分辨納米級三維光碟存儲器，對我國在信息存儲領域突破關鍵核心技術具有重大意義。相關研究發表於《自然》雜誌。
科研人員利用雙光束光存儲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、超分辨尺寸下的信息點的寫入和讀出。這項新技術可以讓單張盤容量高達Pb級，相當於至少一萬張藍光光碟的容量。
上海理工大學光子晶片研究院院長、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和中國科學院上海光學精密機械研究所阮昊研究員為本文的共同通訊作者；中國科學院上海光學精密機械研究所博士後趙苗和上海理工大學文靜教授為並列第一作者。
基本介紹
- 中文名：超級光碟
- 科研單位：上海理工大學與中國科學院上海光學精密機械研究所等
- 發表科研雜誌：《自然》（Nature）雜誌
- 技術類別：雙光束光存儲技術
- 成果並列第一作者：中國科學院上海光機所趙苗博士後、文靜教授
研製背景,歷史沿革,價值意義,未來計畫,
研製背景
光存儲技術具有綠色節能、安全可靠、壽命長達50~100年的獨特優勢，非常適合長期低成本存儲海量數據，然而受到衍射極限的限制，傳統商用光碟的最大容量僅在百GB量級。在信息量日益增長的大數據時代，突破衍射極限、縮小信息點尺寸、提高單盤存儲容量長久以來一直都是光存儲領域的不懈追求。
歷史沿革
自20世紀80年代，上海光機所乾福熹院士開創了我國數字光碟存儲技術的研究，上海光機所團隊一直深耕光存儲領域。依託於豐厚的研究基礎和創新技術方案，基於雙光束超分辨技術及聚集誘導發光光刻膠材料相結合，在信息寫入和讀出均突破了衍射極限的限制，實現了點尺寸為54nm、道間距為70nm的超分辨數據存儲，並完成了100層的多層記錄，單盤等效容量約1.6Pb。經老化加速測試，光碟介質壽命大於40年，加速重複讀取後螢光對比度仍高達20.5∶1，這是國際上首次實現Pb量級的超大容量光存儲。
上海光機所研究員阮昊手持研究成果
價值意義
從光學顯微技術，到當今“卡脖子”技術的光刻機，再到光存儲技術，無一不被光學衍射極限所限制。在2021年Science發布的全世界最前沿的125個科學問題中，突破衍射極限限制更是在物理領域高居首位。該超分辨光碟的成功研製在信息寫入和讀出都突破了這一物理學難題，有助於我國在存儲領域突破“卡脖子”障礙，將在大數據數字經濟中發揮重大作用，以滿足信息產業領域的重大需求。
光碟實物照片
這是國際上首次實現Pb量級的超大容量光存儲。此次研究成果有助於我國在存儲領域突破關鍵核心技術，將在大數據數字經濟中發揮作用。該研究成果可能會帶來數據中心檔案數據存儲的突破，解決大容量和節能的存儲技術難題。
未來計畫
未來，研究團隊將加快原始創新和關鍵技術攻關，推動超大容量光存儲的集成化和產業化進程，並拓展其在顯微成像、光刻、感測、光信息處理領域的交叉套用，產出更多更優秀的創新成果。
