追逐光刻极值 突破光存储量级

本报讯（记者 易蓉）28000张蓝光光盘的储存量大约有700太字节（TB），这些海量数据将能全部存储进一张直径仅为12厘米的光盘。今天凌晨3时（北京时间），《科学（Science）》杂志子刊《科学进展（Science Advances）》上发表上海理工大学未来光学实验室人工智能纳米光子学中心顾敏院士团队的一项科研进展，团队创新开发的亚衍射光学写入技术，能将“光之笔”落到精细如同头发丝万分之一微小的记录点，大大突破现有数据密度极值，可生产目前最大存储容量的光盘。此技术将可应用于下一代纳米光子器件所需的碳基纳米级光刻。

信息存储需求猛增，大数据中心能量消耗巨大，约占全球电力供应的3%，当前普遍使用的磁记录硬盘驱动器的存储容量有限且使用寿命仅3至5年。寿命长、能耗低、成本低的光储存技术备受期待，然而这项始于20世纪70年代的技术受到光本身的衍射特性限制，尽管已有巨大发展，数据密度难以突破，光盘存储容量仍被限制在几个太字节。

上理工张启明教授介绍，团队研发了全新的全固态、超低能量、超分辨光刻技术，开发制备一种掺杂镧系元素的纳米复合材料颗粒，并结合氧化石墨烯，能有效缩小记录点尺寸，突破密度上限。同时，能够实现低功率的纳米级信息位光学写入，这意味着无需上百万元昂贵且笨重的脉冲激光器，电脑光驱那样的便宜连续波激光器就够用了，将大大降低成本，器件寿命也将延长。

“我们始终瞄准降低能耗、提升寿命的方向，坚持着光储存技术的推进。目前的工作完成了‘0-1’的阶段，为下一代光信息存储技术提供了一种全新的方案，但这是不够的。”顾敏院士说，“我们已将单点写读能量降低了100倍，接下来还要降低百倍，同时还要进行工程样机的研发，才能将这项大容量光数据存储技术真正从实验室推向应用。”

该研究由上理工顾敏院士团队与澳大利亚皇家墨尔本理工大学、新加坡国立大学刘晓刚教授团队联合开展，研究的实验工作由上理工博士后西蒙尼·拉蒙（Simone Lamon）完成。据悉，该技术也适于光盘的低成本批量生产，为解决全球数据存储挑战开辟新途径。