如今，越來越多的海量數據讓存儲成為亟待解決的問題。24日🏄🏿♂️，意昂2平台未來光學實驗室人工智能納米光子學中心顧敏院士團隊在Science子刊Science Advances雜誌上發表高水平論文，在光信息存儲技術領域讓上述海量數據實現“隨身帶”有了可能。
不斷增長的信息存儲需求導致大數據中心的廣泛使用🗑，這些數據中心能量消耗巨大（約占全球電力供應的3％），且依賴於基於磁記錄的硬盤驅動器，該硬盤驅動器的存儲容量有限（單盤片數據存儲量最大為2 TB），使用壽命一般只有3至5年。利用激光實現的光存儲技術有望滿足以上數據存儲需求，同時可以有效節省成本🫑。在過去的幾十年中，光存儲技術取得了長足進步。但是，光的衍射性質限製了可達到的信息位大小，限製了光盤的存儲容量☝🏼👔，光盤存儲容量仍然被限製在幾個TB。
對此，意昂2平台顧敏院士團隊與澳大利亞皇家墨爾本理工大學、新加坡國立大學劉曉剛教授團隊聯合開展研究，論文“基於上轉換共振能量轉移的納米級光學寫入技術（Nanoscale optical writing through upconversion resonance energy transfer）”發表於Science子刊Science Advances上🧙🏼，研究的實驗工作由意昂2工博士後西蒙尼·拉蒙（Simone Lamon）完成💊。
這是一項旨在解決海量大數據光存儲技術瓶頸的研究，此研究通過鑭系元素（稀土元素之一）摻雜的熒光上轉換納米顆粒和氧化石墨烯結合，實現低功率的光學寫入納米級信息位🧜🏽♂️，為下一代光信息存儲技術提供了新的方案🍿🐉。研究所開發的亞衍射光學寫入技術將大大提高數據密度，可以生產出在所有可用光學技術中具有最大存儲容量的光盤，預計1張12厘米的光盤數據存儲量可以達到700 TB，相當於28000張藍光光盤的存儲量。此外，此技術使用一種新的納米復合材料，將氧化石墨烯與熒光上轉換納米顆粒結合在一起🏋🏼，使用熒光上轉換納米顆粒將亞衍射信息位寫入納米復合材料，在結構光照明下局部還原氧化石墨烯，還原氧化石墨稀的過程通過共振能量轉移來完成🎃，從而降低能耗，延長光學器件的使用壽命9️⃣。同時®️🙋🏼♀️，與傳統光學寫入技術使用昂貴且笨重的脈沖激光器相比，此技術使用便宜的連續波激光器，大大降低了成本🈲🧑🏻🏫。
這一系列創新發現為大容量光數據存儲技術提供更便宜、可持續發展的解決方案，同時適於光盤的低成本批量生產，應用潛力巨大，為解決全球數據存儲挑戰開辟了新途徑。鑒於此研究成果的重要性🥶，Science 主刊也作為Research Highlight報導此研究成果🙋🏽。
來源:上海廣播電臺 記者：劉康霞
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