「超級光碟」誕生？上海光機所在《自然》發表光存儲領域重大突破

陸媒報導，上海光機所與上海理工大學等科研單位合作，在超大容量超分辨三維光儲存研究中取得突破性進展，發表了存儲容量是普通光碟上萬倍、普通硬碟上百倍的「超級光碟」。

研究團隊利用國際首創的雙光束調控聚集誘導發光超分辨光儲存技術，實驗上首次在資訊寫入與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 資料存儲，並完成了 100 層的多層記錄，單盤等效容量達 Pb 量級。

相關研究成果於 2024 年 2 月 22 日發表在《自然》（Nature）雜誌。 論文第一作者單位為上海光機所，通訊作者為上海光機所研究員阮昊和上海理工大學光子晶片研究院院長顧敏院士，上海理工大學教授文靜。 上海光機所博士後趙苗和上海理工大學文靜文靜為並列第一作者。

上海光機所研究員阮昊表示，光儲存技術具有綠色節能、安全可靠、壽命長達 50 至 100 年的獨特優勢，非常適合長期低成本儲存海量數據，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。

在資訊量日益增長的大數據時代，突破衍射極限、縮小資訊點尺寸、提高單盤儲存容量長久以來一直都是光儲存領域的不懈追求。

發展可同步實現超分辨寫、超分辨讀、三維存儲及長壽命介質，是近 10 多年來光存儲研究領域亟待解決的世界難題。2012 年，本論文另一位通訊作者、上海理工大學顧敏院士提出了雙光束超分辨光存儲原理的設想。

阮昊指出，從光學顯微技術到光儲存技術，都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，突破繞射極限限制更是在物理領域高居首位。 這款超分辨光碟的成功研製在資訊寫入和讀出都突破了這個物理學難題，將在大數據數位經濟中發揮重大作用，以滿足資訊產業領域的重大需求。

上海光機所相關負責人表示，「超級光碟」的誕生，完成了雙光束超分辨三維光存儲的原理和實驗驗證，未來實現産業化，還有很長的路要走。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整合化和産業化進程，並拓展其在光顯微成像、光顯示、光資訊處理等領域的交叉應用。