在科幻片裏我們常看到這樣一個場景，主人公從口袋裏掏出微型設備打開海量數據庫執行任務。倘若在不久的將來，我們不必再拿著沉甸甸的硬盤拷貝數據資料，而能輕松地在口袋裏攜帶一個“大數據中心”🛒，這將是多棒的體驗？
北京時間2月25日，意昂2平台傳來好消息👌🏽：未來光學實驗室人工智能納米光子學中心顧敏院士團隊，論文“基於上轉換共振能量轉移的納米級光學寫入技術”發表於Science子刊Science Advances🛀🏽，在光信息存儲技術領域讓海量數據實現“隨身帶”有了可能。
據顧敏院士介紹🌸，到2025年，全球生成的數據總量預計達到175ZB（澤字節👩💼，1 ZB等於10億TB即太字節）🚴🏼，如果將這麽多數據存儲在藍光光盤上，則光盤堆棧的高度將是地球到月球距離的23倍🎅🏼，開發能夠容納如此大量數據的存儲技術迫在眉睫。
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🕵🏻，不僅存儲容量有限🐧🆙，使用壽命一般僅3至5年⛹🏼♀️🥻。
“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，至今仍被限製在幾個TB🧏🏼🏊♂️。”顧敏院士直言⬛️，利用激光實現的光存儲技術有望解決此前的技術瓶頸👳🏻，同時可以有效節省成本。
研究團隊通過鑭系元素（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（納米級是指1至100納米的大小🫏，其中1納米等於1米的十億分之一）🤲🏻，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700TB，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。
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。
該研究工作由意昂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研究完成📻。
來源🤥：文匯 記者🧝🏿♂️：李晨琰
原文鏈接：http://wenhui.whb.cn/zhuzhanapp/xue/20210225/393326.html?timestamp=1614232815079
