如今信息加速爆炸的時代，基于磁存儲的大數據中心面臨高能耗、高碳排放以及速度、安全等挑戰。

上海理工大學未來光學實驗室人工智能納米光子學中心顧敏院士團隊基于上轉換共振能量轉移的納米級光學寫入技術，實現低功率的光學寫入納米級信息位，不僅大大提高了信息存儲密度，還能夠降低能耗，延長光學器件使用壽命。該技術發明于北京時間2月25日凌晨發表在國際權威期刊《科學》子刊《科學進展》上。

記者獲悉，該研究將解決海量大數據光存儲技術瓶頸。光存儲技術是通過一束激光聚焦刻下數據，但是光存儲技術存在衍射極限，就是光無法做到無限聚焦。該特性限制了光存儲技術可達到的信息位大小，限制了光盤的存儲容量，光盤存儲容量被限制在幾個TB。后來，德國科學家Stefan Hell通過在系統中引入第二束光起到“擦除”作用，提高了顯微鏡系統的分辨率，突破了光的衍射極限。

受上述科學家啟發，顧敏團隊加入第二束光的方式突破了衍射極限。起到關鍵作用的是一種新的納米復合材料應用，即熒光上轉換納米顆粒與氧化石墨烯結合。其原理是，首先由紅外激光激發熒光上轉換顆粒，通過共振能量轉移，將氧化石墨烯還原為接近石墨烯的材料。另一束紅外激光的作用下抑制能量轉移過程，相當于一塊橡皮擦“擦除”掉周邊多余能量，從而縮小記錄點尺寸。

據估算，該技術方案能夠將信息記錄尺度從幾百納米縮小到100納米之內，將使單張光盤存儲容量從TB級提高到PB級（1PB=1024TB）。一張12厘米的光盤數據存儲量可以達到700TB，相當于28000張藍光光盤的存儲量。也就是說，一個足球場大小的數據中心可以用一張光盤代替實現海量信息“隨身帶”。而且，此技術使用便宜的連續波激光器，大大降低了成本。這一系列創新發現為大容量光數據存儲技術提供更便宜、可持續發展的解決方案，同時適于光盤的低成本批量生產，應用潛力巨大，為解決全球數據存儲挑戰開辟了新途徑。