中國，突破性進展！“超級CD光牒”誕生！

近日，中國科學院上海光學精密機械研究所（以下簡稱“上海光機所”）與上海理工大學等科研機關合作，在超大容量三維超分辨光存儲研究中取得突破性進展。研究團隊利用國際首創的雙光束調控聚集誘導發光超分辨光存儲技術，實驗上首次在資訊寫入和讀出均突破了衍射極限的限制，實作了點尺寸為54nm、道間距為70nm的超分辨資料存儲，并完成了100層的多層記錄，單盤等效容量達Pb量級。相關研究成果于2024年2月22日發表于《自然》（Nature）雜志。

光存儲技術具有綠色節能、安全可靠、壽命長達50年至100年的獨特優勢，非常适合長期低成本存儲海量資料，然而受到衍射極限的限制，傳統商用CD光牒的最大容量僅在百GB量級。在資訊量日益增長的大資料時代，突破衍射極限、縮小資訊點尺寸、提高單盤存儲容量長久以來一直都是光存儲領域的不懈追求。

△Pb級CD光牒制備及讀寫方式示意圖

自20世紀80年代，上海光機所幹福熹院士開創了大陸數字CD光牒存儲技術的研究，上海光機所團隊一直深耕光存儲領域。依托豐富的研究基礎和創新技術方案，基于雙光束超分辨技術及聚集誘導發光光刻膠材料相結合，在資訊寫入和讀出均突破了衍射極限的限制，實作了點尺寸為54nm、道間距為70nm的超分辨資料存儲，并完成了100層的多層記錄，單盤等效容量約1.6Pb。經老化加速測試，CD光牒媒體壽命大于40年，加速重複讀取後熒光對比度仍高達20.5∶1，這是國際上首次實作Pb量級的超大容量光存儲。

△100層記錄和二進制編碼譯碼複原結果

從光學顯微技術，到當今“卡脖子”技術的光刻機，再到光存儲技術，無一不被光學衍射極限所限制。在2021年Science釋出的全世界最前沿的125個科學問題中，突破衍射極限限制更是在實體領域高居首位。該超分辨CD光牒的成功研制在資訊寫入和讀出都突破了這一實體學難題，有助于大陸在存儲領域突破“卡脖子”障礙，将在大資料數字經濟中發揮重大作用，以滿足資訊産業領域的重大需求。

△CD光牒實物照片

未來，研究團隊将加快原始創新和關鍵技術攻關，推動超大容量光存儲的內建化和産業化程序，并拓展其在顯微成像、光刻、傳感、光資訊處理領域的交叉應用，産出更多更優秀的創新成果。

來源：央視新聞