“超级光盘”登上《自然》，光存技术实现重大突破

“超级光盘”登上《自然》，光存技术实现重大突破

近日，由中国科学院上海光学精密机械研究所（以下简称“上海光机所”）与上海理工大学等合作研发的“超级光盘”技术在《自然》杂志发表。这项技术突破了传统光盘存储的光学衍射极限，实现了超分辨三维光存储，单盘等效容量达到1.6Pb（相当于1万张蓝光光盘），为数字经济的可持续发展提供了重要支撑。

当下，我们正处于大数据爆炸时代，各种数据呈指数级增长。如何存储海量数据？上海光机所与上海理工大学等合作，针对这一问题给出了创新性解决方案。研究团队利用国际首创的双光束调控聚集诱导发光超分辨光存储技术，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，并完成了多达100层的刻写记录。

光存储具有绿色节能、长期保存的特性，特别适合存储访问频率低的冷数据，但光学衍射极限是该技术一直难以突破的瓶颈。衍射极限导致光盘上的信息点之间的距离（道间距）无法进一步缩小，从而使得单盘容量难以突破500GB。在2021年国际学术期刊《科学》发布的全世界最前沿的125个科学问题中，衍射极限被列为物理学首要难题。

上海光机所既研究光读写技术，也研究存储材料，这在国内比较少见，是我国最重要的信息存储材料与技术研究基地之一。研究团队利用国际首创的双光束调控聚集诱导发光超分辨光存储技术，找到了一种发光存储新材料，从而在信息写入和读出上均突破了衍射极限的限制。

七年磨一剑。如今，研究团队实现了信息点尺寸为54纳米、道间距为70纳米的超分辨数据存储，并完成了多达100层的刻写记录，单个光盘等效容量约1.6Pb。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。

这样的“超级光盘”长什么样？仅仅20克，看上去透明轻薄。这是国际上首次实现Pb量级的超大容量光存储，研究成果得到了论文审稿人的高度评价：“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”。

据悉，上海光机所已经申请了技术专利，研究团队正在考虑推进产业化，对于科技或风投公司的合作都表示欢迎。