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 0.4 Pb

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IT之家 9 月 29 日消息，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 10 bit 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 0.4 Pb，数据读取可靠性超过 99.99%。▲ 论文原理图传统二进制存储中，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。10 bit 存储点完成 8 bit 灰度后，多出 2 bit 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 0.4 Pb 基础上，若将层间距由 5 μm 压缩至 1 μm，灰阶编码拓展至万级，理论容量有望提升至约 20 Pb。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。博士生张慧和 Simone Lamon 副研究员为论文共同第一作者；Simone Lamon