我国科学家提出单光束多维光存储新方案：DVD尺寸容量可达0.4Pb

9月29日，上海理工大学智能科技学院顾敏院士、张启明教授团队今日在《自然·光子学》在线发表研究成果，自主研发单光束多维光存储技术。

该技术使单个三维存储点可区分1024种状态，对应10bit信息容量，并实现高速写入和宽场并行读取。DVD尺寸介质的理论存储容量约0.4Pb，数据读取可靠性超过99.99%。

传统二进制存储中，一个记录单元通常只有“0”和“1”两种状态。张启明表示，新技术让一个记录单元拥有1024种可区分状态。

过去需要多个记录单元承载的信息，现在可通过提高单个记录点信息容量完成。光存储提升容量不再只靠缩小记录点或增加层数。

以8K灰度图像为例，一个像素有256种灰度取值，需8个二进制单元保存。10bit存储点完成8bit灰度后，多出2bit可为原位光学AI训练提供编码空间。

传统超分辨光存储路线常需双束光协同写入和读取，带来精密配准、稳定控制等系统难题。团队此次以单束单色光分别完成写入和读取，打破高容量光存储对双光束读写架构的依赖。

在现有0.4Pb基础上，若将层间距由5μm压缩至1μm，灰阶编码拓展至万级，理论容量有望提升至约20Pb。

顾敏表示，面向未来海量数据存储，Pb容量并不是唯一衡量指标。真正走向应用，还要兼顾读写速度、系统复杂度和设备集成能力。