上海理工大学顾敏院士团队《自然》发文 或将开启绿色海量光子存储新纪元
中新网上海2月22日电 (记者 许婧)北京时间22日凌晨,上海理工大学光子芯片研究院院长、张江实验室光计算所所长顾敏院士团队的最新科研成果在《自然》(Nature)正刊上发布。团队所提出的纳米光子存储技术,在光存储领域成功突破了光学衍射极限这一物理学难题,有助于我国在存储领域实现突破,也将在航空航天、生物医学、卫星通信等领域大显身手。
近日,顾敏领导上海理工大学和中国科学院上海光学精密机械研究所的团队人员利用光存储技术,提出了绿色、长寿命、大数据存储解决方案,研究成果以“Pb容量三维纳米光子存储”为题,发表在《自然》正刊上。
随着电子产品的普及,人们对数据存储的需求越来越高。根据数据存储专业机构出具的白皮书显示,到2025年全球数据总量将由2018年的33 ZB增加到175 ZB(ZB即“泽字节”,1 ZB等于10亿TB,即太字节),如果用时下比较主流的1TB容量的移动硬盘装这些数据,则至少需要使用1750亿个。这样不仅成本高昂,而且数据存储的寿命短。因此无论是个人日常所需,还是工农业生产,开发能够容纳海量数据且绿色安全的存储技术早已迫在眉睫。
科研人员利用双光束技术突破光学衍射极限的限制,首次证实可以在三维空间实现多至百层的、超分辨尺寸下的信息点的写入和读出,单张盘容量可以高达Pb级,相当于至少一万张蓝光光盘的容量。也就是说,在这项技术的推动下,存下全球一年数据所需的Pb级光盘的数量相较于硬盘可以减少两个数量级,达到“以一抵百”的效果。
顾敏介绍,该Pb级海量三维纳米光子存储技术是划时代的技术。以深度学习模型GPT为例,其背后的数据集,如总索引网页数量多达58亿,整个互联网的文本大小约为56Pb,如果还是用1TB容量的移动硬盘去存储这些数据,平铺开来相当于一个标准田径场的面积。而此次科研团队开发的三维纳米光子存储可以将存储空间节省至一台电脑大小,极大地降低了经济成本。
此外,为了维持数据库严苛的运行环境(如恒温恒湿、防磁防尘)需要产生巨大的能耗,以2022年为例,我国数据中心总耗电量约2700亿千瓦时,超过2座三峡水电站的年发电量。尤其令人头疼的是,每隔3到10年还需要定期进行数据迁移,这样就存在数据被篡改或丢失的风险,且存储寿命短。此次科研团队开发的光子存储技术可以把耗能降低几个数量级,寿命可达50到100年。
这一颠覆性成果的提出源于团队突破了光学衍射极限的限制——像激光直写机、光学显微技术、光存储技术,无一不被光学衍射极限所限制。“2021年《科学》发布的全世界最前沿的125个科学问题中,光学衍射极限高居物理领域首位,同时也是2024年《自然》最新发布的将在未来一年关注的7个技术领域之一。可以说,我们团队攀上了这一领域的‘珠穆朗玛峰’。”顾敏说。
早在2013年,顾敏就带领团队开始了创新探索。在激光直写领域,他带领科研团队利用双光束的原理实现了9纳米激光直写技术。
上海理工大学光子芯片研究院院长、张江实验室光计算所所长顾敏,上海理工大学文静教授,中国科学院上海光学精密机械研究所阮昊研究员为通讯作者。中国科学院上海光机所赵苗博士后和文静教授为该成果并列第一作者。(完)
相关推荐
黑龙江饶河再现野生东北虎足迹
四川内江市市中区发生3.2级地震 震源深度10千米
海南将迎来春节前出岛车客高峰 各港口出岛秩序总体平稳
(新春走基层)“喜迎全运会 瑞蛇贺新春”新春庙会在广州举行
羊角把、牛角、十字扣,春运涨知识→小设计大用途
岁暮冰嬉 寒尽春生 这些“速度与激情”谁看了不想玩一把?
“家门口能挣钱,好日子有盼头”(新春走基层)
国家中医药局:九成以上三级妇幼保健院设置中医类临床科室
湖南零陵腊肉飘香年味浓 供销两旺助增收
春节临近 你的家乡举办哪些活动?一起来寻找年味儿→
新春走基层丨让每一盏车灯都安然明亮 他们是“魔鬼风口”的风雪护路人
中国将386.7万家固定污染源纳入排污许可管理
- 最近发表
-
- 随机阅读
-
- 【统战地标·北京】你听说过台湾会馆吗?在北京前门
- 第十四届中国音乐金钟奖声乐(民族)、小提琴全国选拔赛在天津举行
- 青海最新考古发现:河湟地区不是唯一佛教后弘期发源地
- 2024中国国际车联网技术大会在蓉启幕
- 物流成本降低体现在哪?从一颗榴莲说起→
- 内蒙古西部农村以“农”促振兴 以“旅”期未来
- 台风“摩羯”已致菲律宾16人死亡 逾190万人受灾
- 朝中社:金正恩发布政令,批准《朝俄全面战略伙伴关系条约》
- 中新健康丨专家谈乳腺癌诊治:推动分型精准诊疗 提升创新药物可及
- (乡村行·看振兴)山西运城:42项特色农时增值服务 助农增收促振兴
- 嘉陵江利泽航运枢纽工程船闸正式通航
- 遇见福建:永定万人赶“丰收”大集
- 国家统计局:11月制造业PMI为50.3% 扩张步伐小幅加快
- 报告:东部沿海地区社会团体数量领先,传统发达地区仍有发展潜力
- 《欢乐颂3》口碑较前作下滑 主演回应质疑
- 新西兰克马德克群岛发生6.8级地震 震源深度200千米
- (乡村行·看振兴)山西高平:蔬菜大棚绿意浓 增色增景促增收
- 守望乡愁六十载 浙江耄耋“泥瓦匠”打造屋脊艺术品
- 国家医保局、国家药监局找46家药企恳谈都谈了什么?
- 浙江人才资源总量超1500万人
- 热门推荐
-
- 梅里斯达斡尔族区第37届“库木勒”节启幕 尽展达斡尔族风情魅力
- 《公平竞争审查条例》发布:加快建设全国统一大市场
- 这十年,我们迈向考古强国的足迹
- 国家一级保护动物黑鹳和东方白鹳在河北衡水湖罕见同框
- 漓江现1936年以来最高水位洪峰 桂林众志成城抗洪救灾
- 三联书店推出六卷本《许倬云学术著作集》集纳其代表作
- 瑞银:中国旅游业对提升内需的作用将日益凸显
- 广州白云机场海关查获一批象牙制品
- 福建森林消防应对汛期开展防汛救灾专项演练
- 天天出版社公布2023儿童文学重点新书 涵盖小说等多个门类
- 厦金大桥厦门段进入水上施工新阶段
- 杭州发布今年首个暴雨红色预警信号 局地出现大暴雨
- 不断落地非洲 “京产”节目内容出口表现强劲
- 景区供给更丰富 注重评价和体验
- 中拉文化交流跨越山海情更长(环球热点)
- 余额宝收益率跌破历史新低,货基市场遭受同业存款新规冲击
- 消费小票“过期” 商家能否拒开发票?
- 中国证监会明确行政处罚裁量规则
- 专家学者“云端”探索会计审计学科教育创新之路
- 广西南宁机场开通至万象国际客运航班