摘要：估计一张12厘米的光盘数据存储量可达700太字节，相当于28,000张蓝光光盘的存储量。
在科幻片里咱们常看到这样一个场景，主人公从口袋里掏出微型设备翻开海量数据库执行任务。倘若在不久的将来，咱们不必再专门跑到图书馆查询文档、拿着沉甸甸的硬盘复制数据资料，而是轻松地在口袋里带着一个“大数据中心”，像主人公相同随时找到需求的数据，这将是多棒的体会？2月25日，上理工顾敏院士团队在《科学》子刊《科学发展》杂志上宣布高水平论文，在光信息存储技能领域让上述海量数据完结“随身带”成为可能。
到2025年，全球生成的数据总量估计到达175 ZB（泽字节）。175泽字节相当于什么概念？上海理工大学人工智能纳米光子学中心常务副主任张启明教授解说，1泽字节等于10亿TB(太字节)，假如将这么多数据存储在蓝光光盘上，则光盘仓库的高度将是地球到月球间隔的23倍。开发能够包容如此很多数据的存储技能火烧眉毛。
不断增加的信息存储需求导致大数据数据中心的广泛运用，这些数据中心能量消耗巨大，约占全球电力供应的3％，且依赖于根据磁记录的硬盘驱动器。这种硬盘驱动器非但存储容量有限，单盘片数据存储量最大为2太字节，并且运用寿命一般只要3-5年。运用激光完结的光存储技能有望满意以上数据存储需求，一起能够有用节约本钱，在曩昔的几十年中，光存储技能取得了长足进步。可是，光的衍射性质约束了可到达的信息位巨细，约束了光盘的存储容量，光盘存储容量依然被约束在几个太字节。
对此，上海理工大学人工智能纳米光子学中心顾敏院士、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联合展开研讨，论文“根据上转化共振能量转移的纳米级光学写入技能”宣布于《科学》子刊《科学发展》上，研讨的试验作业由上海理工大学人工智能纳米光子学中心博士后西蒙尼·拉蒙博士完结。
这一项研讨技能怎么处理海量大数据光存储技能瓶颈？顾敏院士介绍，经过一种稀土元素——镧系元素掺杂的荧光上转化纳米颗粒和氧化石墨烯结合，完结低功率的光学写入纳米级信息位（纳米级是指1–100纳米的巨细，其间1纳米等于一米的十亿分之一），为下一代光信息存储技能供给了的新的计划。研讨所开发的亚衍射光学写入技能将大大提高数据密度，能够出产出在一切可用光学技能中具有最大存储容量的光盘，估计一张12厘米的光盘数据存储量能够到达700太字节，相当于28,000张蓝光光盘的存储量。“相当于把本来足球场巨细的数据中心变成盒子般巨细的存储空间。”张启明教授形象地比方。
此外，这一技能运用一种新的纳米复合材料，将氧化石墨烯与荧光上转化纳米颗粒结合在一起，运用荧光上转化纳米颗粒将亚衍射信息位写入纳米复合材料，在结构光照明下部分复原氧化石墨烯，复原氧化石墨稀的进程经过共振能量转移来完结，然后下降能耗，延伸光学器材的运用寿命。“假如说，本来需求一个桌子巨细的高能量激光器，那么运用新技能的激光器将下降为指甲盖巨细。”张启明教授解说。一起，与传统光学写入技能运用贵重且粗笨的脉冲激光器比较，此技能运用廉价的连续波激光器，大大下降了本钱。
这一系列立异发现为大容量光数据存储技能供给更廉价、可持续发展的处理计划，一起适于光盘的低本钱批量出产，使用潜力巨大，为处理全球数据存储应战拓荒了新途径。栏目主编：徐瑞哲文字编辑：李蕾