大数据储存能耗惊人，上理工院士提出“光存储”解决方案

首届沪江国际青年学者论坛暨上海高校国际青年学者论坛（光学工程专场）近日在上海理工大学举行，包括4位院士在内的多位知名光学专家出席并作主旨报告。中国工程院外籍院士、澳大利亚科学院院士、澳大利亚技术科学与工程院院士顾敏在报告中指出，激光光盘并没有退出历史舞台，随着大数据存储能耗越来越大，光存储技术有巨大的应用前景。目前，顾敏院士团队正在与中国华录集团等企业合作，研发能耗低、存储寿命长的大数据光盘。上海理工大学校长丁晓东在论坛上表示，上理工去年成为上海市“高水平地方大学”建设试点单位后，以未来光学、智能制造、医疗器械与康复工程三大国际实验室和系统管理一个特色平台为载体，推进建设光学工程、系统科学、动力工程及工程热物理、机械工程、生物医学工程五大一流学科。多年来，在中国工程院院士庄松林的带领下，上理工光学工程学科的教师和科研人员锐意进取，在学科发展和人才培养方面取得了优异成绩。丁晓东希望来参会的青年学者通过此次论坛，对这所高校有更深入的了解。“上海理工大学是开放的大学，热烈欢迎有志于来上海发展的青年才俊选择上海理工大学，共同为在上海建设世界一流水平的光学工程学科添砖加瓦。”作为上理工光学工程学科纳米光子学方向的领军人物，顾敏为青年学者做了一个生动详实的报告。说起“光存储”，我们都不陌生，DVD和CD光盘就是一类光存储载体。它们为何能存储大量信息？顾敏解释说，烧刻光盘的过程，其实是在光盘上打出一个个“坑”。想让光吸收的能量最大化，就要在一个“坑”里尽可能放更多的“点”，而且这些“点”要越小越好。蓝光的光点比红光的光点更小，所以蓝光存储是如今光盘技术的主流。2009年，顾敏团队的一项重磅成果以封面形式发表在英国《自然》杂志上，他们首次在聚合物材料中实现了包括空域、时域、偏振等维度的五维光存储，比蓝光三维DVD多了二维，具有TB（1TB=1024GB）甚至PB（1PB=1024TB）以上的存储能力，可相当于1万张DVD的存储量。这也是科学家在世界上首次利用双光束超分辨原理，突破聚合物中的光学衍射极限，实现9纳米特征尺寸的光存储技术。这种获得专利保护的双光束超分辨存储技术，在大数据时代具有巨大的应用前景。“如今，全球3%的能量用于大数据储存。按照目前数据增长的速度，再过20年，估计把全世界开采的石油都用来发电，用于大数据存储也不够。”顾敏说，微软等IT大企业已意识到这个问题，开始研发更节能的存储设备。在这个领域，大数据光盘优势明显——不仅容量大，而且单点消耗的能量很低，数据存储寿命可以达到650年。目前，他的团队正在与中国华录集团合作，推动大数据光盘的产业化进程。顾敏还透露，他带领团队在超级电容器领域也取得了重要进展。超级电容器的优势是充电快，如超级电容公交车能在乘客上下车时完成充电，而缺点是能量密度低，远远低于锂电池的能量密度。与突破聚合物中的光学衍射极限相通，他们也解决了超级电容技术的衍射极限问题，有望使超级电容器的能量密度达到甚至高于锂电池。“这种技术有望率先在手机上得到应用，大幅缩短手机的充电时间。”双一流科研管理新闻科研管理系统