海量數據如何存儲？我國科研團隊突破Pb級納米光子存儲技術

中國教育報-中國教育新聞網訊（記者 任朝霞）近日，上海理工大學光子芯片研究院院長、張江實驗室光計算所所長顧敏院士帶領上海理工大學和中國科學院上海光學精密機械研究所的團隊人員利用光存儲技術提出了綠色、長壽命、大數據存儲解決方案，相關研究成果以“Pb容量三維納米光子存儲”為題，發表在《自然》（Nature）雜志。

科研團隊利用雙光束技術突破光學衍射極限的限制，首次證實可以在三維空間實現多至百層的、超分辨尺寸下的信息點的寫入和讀出，單張光盤容量可以高達Pb級，相當于至少一萬張藍光光盤的容量。這意味著，在這項技術的推動下，存儲全球一年數據所需的Pb級光盤的數量相較于硬盤可以減少兩個數量級，達到“以一抵百”的效果。

顧敏院士介紹，以深度學習模型GPT為例，其背后的數據集，如總索引網頁數量多達58億，整個互聯網的文本大小約為56Pb，如果還是用1TB容量的移動硬盤去存儲這些數據，平鋪開來相當于一個標準田徑場的面積。而此次科研團隊開發的三維納米光子存儲可以將存儲空間節省至一臺電腦大小，大大降低了經濟成本。此外，為了維持數據庫嚴苛的運行環境（如恒溫恒濕、防磁防塵）需要產生巨大的能耗，而此次科研團隊開發的光子存儲技術可以把耗能降低幾個數量級，壽命可達50到100年。

據介紹，該研究成果不僅在光存儲領域成功突破了光學衍射極限這一物理學難題，有助于我國在存儲領域實現突破，也將在航空航天、生物醫學、衛星通信等領域大顯身手。

上海理工大學光子芯片研究院院長、張江實驗室光計算所所長顧敏，上海理工大學教授文靜，上海光學精密機械研究所研究員阮昊為論文通訊作者。中國科學院上海光機所博士后趙苗和教授文靜為并列第一作者。