如今信息加速爆炸的時代，基于磁存儲的大數(shù)據(jù)中心面臨高能耗、高碳排放以及速度、安全等挑戰(zhàn)。

上海理工大學未來光學實驗室人工智能納米光子學中心顧敏院士團隊基于上轉(zhuǎn)換共振能量轉(zhuǎn)移的納米級光學寫入技術(shù)，實現(xiàn)低功率的光學寫入納米級信息位，不僅大大提高了信息存儲密度，還能夠降低能耗，延長光學器件使用壽命。該技術(shù)發(fā)明于北京時間2月25日凌晨發(fā)表在國際權(quán)威期刊《科學》子刊《科學進展》上。

記者獲悉，該研究將解決海量大數(shù)據(jù)光存儲技術(shù)瓶頸。光存儲技術(shù)是通過一束激光聚焦刻下數(shù)據(jù)，但是光存儲技術(shù)存在衍射極限，就是光無法做到無限聚焦。該特性限制了光存儲技術(shù)可達到的信息位大小，限制了光盤的存儲容量，光盤存儲容量被限制在幾個TB。后來，德國科學家Stefan Hell通過在系統(tǒng)中引入第二束光起到“擦除”作用，提高了顯微鏡系統(tǒng)的分辨率，突破了光的衍射極限。

受上述科學家啟發(fā)，顧敏團隊加入第二束光的方式突破了衍射極限。起到關(guān)鍵作用的是一種新的納米復合材料應用，即熒光上轉(zhuǎn)換納米顆粒與氧化石墨烯結(jié)合。其原理是，首先由紅外激光激發(fā)熒光上轉(zhuǎn)換顆粒，通過共振能量轉(zhuǎn)移，將氧化石墨烯還原為接近石墨烯的材料。另一束紅外激光的作用下抑制能量轉(zhuǎn)移過程，相當于一塊橡皮擦“擦除”掉周邊多余能量，從而縮小記錄點尺寸。

據(jù)估算，該技術(shù)方案能夠?qū)⑿畔⒂涗洺叨葟膸装偌{米縮小到100納米之內(nèi)，將使單張光盤存儲容量從TB級提高到PB級（1PB=1024TB）。一張12厘米的光盤數(shù)據(jù)存儲量可以達到700TB，相當于28000張藍光光盤的存儲量。也就是說，一個足球場大小的數(shù)據(jù)中心可以用一張光盤代替實現(xiàn)海量信息“隨身帶”。而且，此技術(shù)使用便宜的連續(xù)波激光器，大大降低了成本。這一系列創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)為大容量光數(shù)據(jù)存儲技術(shù)提供更便宜、可持續(xù)發(fā)展的解決方案，同時適于光盤的低成本批量生產(chǎn)，應用潛力巨大，為解決全球數(shù)據(jù)存儲挑戰(zhàn)開辟了新途徑。