“超級光盤”是怎么誕生的？記者日前走進(jìn)“超級光盤”研究團(tuán)隊實驗室，采訪團(tuán)隊負(fù)責(zé)人阮昊研究員和他的學(xué)生，聽他們講述挑戰(zhàn)衍射極限理論瓶頸、經(jīng)過7年多艱苦攻關(guān)取得突破的背后故事。

阮昊是中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（簡稱上海光機(jī)所）研究員，2月21日在此間舉行的媒體采訪會上，他對外宣布，存儲容量是普通光盤上萬倍、普通硬盤上百倍的“超級光盤”誕生。據(jù)計算，十幾張“超級光盤”就可以存儲下整個國家圖書館的數(shù)據(jù)量。

阮昊研究員（左）和他的學(xué)生趙苗（中）、胡巧在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室，利用國際首創(chuàng)的雙光束調(diào)控聚集誘導(dǎo)發(fā)光超分辨光存儲技術(shù)做寫入試驗（2月29日攝）。

趙苗博士在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室向記者展示“超級光盤”（2月29日攝）。

“超級光盤”是上海光機(jī)所與上海理工大學(xué)等科研單位緊密合作、在超大容量超分辨三維光存儲研究中取得的突破性進(jìn)展。2月22日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）雜志發(fā)表了相關(guān)研究成果的論文。

阮昊研究員是論文通訊作者之一，從1998年博士畢業(yè)后，他就一直留所從事數(shù)據(jù)存儲相關(guān)方向研究。據(jù)他介紹，光盤存儲的發(fā)展因為無法突破“攔路虎”——光學(xué)衍射極限的限制以提升存儲效率，從21世紀(jì)初開始，遭遇了20多年的冷落期，科研界、產(chǎn)業(yè)界都減少了對光盤存儲方向的研發(fā)投入。

趙苗博士（右）在上海光機(jī)所材料實驗室內(nèi)協(xié)助阮昊研究員佩戴防護(hù)口罩（2月29日攝）。

趙苗博士在上海光機(jī)所材料實驗室內(nèi)觀察實驗材料（2月29日攝）。

趙苗博士在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室內(nèi)使用顯微鏡觀察光盤材料切片（2月29日攝）。

這是在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室內(nèi)存儲的各種實驗材料（2月29日攝）。過去七年里，研究團(tuán)隊篩選過的不同材料超過幾百種，趙苗博士篩選的就有100多種。

阮昊說，在過去20多年里，他們的研究團(tuán)隊始終堅持研究方向。2012年，本論文另一位通訊作者、上海理工大學(xué)顧敏院士提出了雙光束超分辨光存儲原理的設(shè)想。論文第一作者、他的學(xué)生趙苗博士，在前面畢業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新。

自2016年確立“雙光束超分辨率光盤關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項目以來，經(jīng)過7年多堅持不懈的攻堅克難，“超級光盤”研究團(tuán)隊利用國際首創(chuàng)的雙光束調(diào)控聚集誘導(dǎo)發(fā)光超分辨光存儲技術(shù)，實驗上首次在信息寫入和讀出均突破光學(xué)衍射極限的限制，實現(xiàn)了點(diǎn)尺寸為54nm、道間距為70nm的超分辨數(shù)據(jù)存儲，并完成了100層的多層記錄，單盤等效容量達(dá)Pb量級。經(jīng)老化加速測試，光盤介質(zhì)壽命大于40年。

阮昊研究員（右）和趙苗博士（左）在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室，利用國際首創(chuàng)的雙光束調(diào)控聚集誘導(dǎo)發(fā)光超分辨光存儲技術(shù)做寫入試驗（2月29日攝）。

研究團(tuán)隊在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室，利用國際首創(chuàng)的雙光束調(diào)控聚集誘導(dǎo)發(fā)光超分辨光存儲技術(shù)做寫入試驗（2月29日攝）。

趙苗博士在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室調(diào)試實驗設(shè)備（2月29日攝）。

阮昊研究員在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室觀察寫入試驗進(jìn)展（2月29日攝）。

阮昊介紹，衍射極限原理就像萬有引力定律一樣客觀存在，但是可以通過借助工具加以突破。他說，我們?nèi)祟愔荒芴?米5以內(nèi)，用撐桿跳可以超過6米，坐飛機(jī)可以飛到萬米高空，坐火箭就可以到達(dá)月球。“要突破萬有引力定律，就要借助工具。突破衍射極限的限制，提升光存儲效率也是一樣的道理。光盤存儲效率的提升主要源于我們在光和材料相互作用領(lǐng)域取得了突破。”阮昊說。

趙苗博士在上海光機(jī)所光學(xué)實驗室向記者展示“超級光盤”（2月29日攝）。

阮昊說，存儲是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石之一，光存儲技術(shù)具有綠色節(jié)能、安全可靠、壽命長的獨(dú)特優(yōu)勢，非常適合長期低成本存儲海量數(shù)據(jù)?！俺壒獗P”的誕生，只是完成了雙光束超分辨三維光存儲的原理和實驗驗證，是從“0”到“1”的突破，未來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還有較長的路要走。阮昊期望未來科學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界就光盤存儲能達(dá)成新的共識，朝存算一體化方向發(fā)力：“一切都比較樂觀的話，大概5年左右，‘超級光盤’有可能跟用戶見面?！?

（編輯:月兒）