上海
顾敏（左二）张启明（右二）及团队成员。受访者供图
随着人工智能训练数据、科研记录、医学影像等海量信息不断积累，如何在有限空间内长期保存并高效读取数据，是数据存储领域的刚需。
9月29日，上海理工大学智能科技学院顾敏院士、张启明教授团队在国际学术期刊《自然·光子学》发表题为“原位光碳化聚合物点的巨型声子辅助上转换发光及其三维高清光存储应用”的研究成果。团队自主研发了单光束多维光存储技术，使单个三维存储点能够区分1024种状态，对应10比特的信息容量，并实现高速写入和宽场并行读取。DVD尺寸介质的理论存储容量可达约0.4 Pb（约400 TB），数据读取可靠性超过99.99%。
“传统的二进制存储，一个记录单元通常只有‘0’和‘1’两种状态，我们的技术让一个记录单元拥有1024种可区分状态。”张启明解释，“过去需要多个记录单元共同承载的信息，现在可以通过提高单个记录点的信息容量来完成。光存储提升容量可以让‘一个点存更多信息’，从而开辟新的空间。”未来，若将信息记录与光学计算功能结合，使同一单元兼具存储与计算能力，则有望实现“零距离存算一体化”。
而且，衡量存储能力的不只是“能存多少”。过去，实现Pb级超高密度光存储，传统超分辨技术路线往往需要双束光协同完成写入和读取，由此带来精密配准、稳定控制等系统难题。团队此次以单束单色光分别完成写入和读取，攻克了Pb级超高密度存储中复杂双光束协同带来的系统难题，打破了高容量光存储对双光束读写架构的依赖。在此基础上，高速扫描写入与宽场并行读取进一步提升了数据通量。
顾敏解释：“面向未来海量数据存储，真正走向应用，不仅要能够承载更多信息，还要兼顾读写速度、系统复杂度和设备集成能力。此次研究从信息维度和读写架构两个方面拓展了光存储的发展路径，为Pb级乃至更高容量光存储进一步走向工程化和产业化创造了条件。”
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