海量數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)？我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)突破Pb級(jí)納米光子存儲(chǔ)技術(shù)

中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（記者 任朝霞）近日，上海理工大學(xué)光子芯片研究院院長(zhǎng)、張江實(shí)驗(yàn)室光計(jì)算所所長(zhǎng)顧敏院士帶領(lǐng)上海理工大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所的團(tuán)隊(duì)人員利用光存儲(chǔ)技術(shù)提出了綠色、長(zhǎng)壽命、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案，相關(guān)研究成果以“Pb容量三維納米光子存儲(chǔ)”為題，發(fā)表在《自然》（Nature）雜志。

科研團(tuán)隊(duì)利用雙光束技術(shù)突破光學(xué)衍射極限的限制，首次證實(shí)可以在三維空間實(shí)現(xiàn)多至百層的、超分辨尺寸下的信息點(diǎn)的寫(xiě)入和讀出，單張光盤(pán)容量可以高達(dá)Pb級(jí)，相當(dāng)于至少一萬(wàn)張藍(lán)光光盤(pán)的容量。這意味著，在這項(xiàng)技術(shù)的推動(dòng)下，存儲(chǔ)全球一年數(shù)據(jù)所需的Pb級(jí)光盤(pán)的數(shù)量相較于硬盤(pán)可以減少兩個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到“以一抵百”的效果。

顧敏院士介紹，以深度學(xué)習(xí)模型GPT為例，其背后的數(shù)據(jù)集，如總索引網(wǎng)頁(yè)數(shù)量多達(dá)58億，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的文本大小約為56Pb，如果還是用1TB容量的移動(dòng)硬盤(pán)去存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，平鋪開(kāi)來(lái)相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)田徑場(chǎng)的面積。而此次科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的三維納米光子存儲(chǔ)可以將存儲(chǔ)空間節(jié)省至一臺(tái)電腦大小，大大降低了經(jīng)濟(jì)成本。此外，為了維持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)嚴(yán)苛的運(yùn)行環(huán)境（如恒溫恒濕、防磁防塵）需要產(chǎn)生巨大的能耗，而此次科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的光子存儲(chǔ)技術(shù)可以把耗能降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)，壽命可達(dá)50到100年。

據(jù)介紹，該研究成果不僅在光存儲(chǔ)領(lǐng)域成功突破了光學(xué)衍射極限這一物理學(xué)難題，有助于我國(guó)在存儲(chǔ)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，也將在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域大顯身手。

上海理工大學(xué)光子芯片研究院院長(zhǎng)、張江實(shí)驗(yàn)室光計(jì)算所所長(zhǎng)顧敏，上海理工大學(xué)教授文靜，上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員阮昊為論文通訊作者。中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所博士后趙苗和教授文靜為并列第一作者。