SIPM dokonuje przełomu w dziedzinie optycznych pamięci masowych 3D o bardzo dużej pojemności i super rozdzielczości

Niedawno Szanghajski Instytut Optycznych Maszyn Precyzyjnych Chińskiej Akademii Nauk (zwany dalej „Szanghajskim Instytutem Maszyn Optycznych”), przewodniczący Szanghajskiego Towarzystwa Laserowego, we współpracy z Szanghajskim Instytutem Technologii i innymi jednostkami naukowo-badawczymi, w przełomowy postęp w badaniach nad trójwymiarową pamięcią optyczną o bardzo dużej pojemności i super rozdzielczości. Zespół badawczy wykorzystał pierwszą na świecie technologię optycznego przechowywania informacji o superrozdzielczości, regulowaną podwójną wiązką, regulowaną agregacją i luminescencją, po raz pierwszy w zapisywaniu i odczytywaniu informacji, eksperymentalny przełom w granicy dyfrakcji, realizacja wielkości punktu 54 nm, odstęp 70 nm z superrozdzielczością przechowywania danych i ukończono 100-warstwowy wielowarstwowy zapis, pojemność równoważna pojedynczemu dyskowi do poziomu Pb, przełom Chin w dziedzinie informacji przechowywania kluczowych technologii podstawowych i osiągnięcia zrównoważonego rozwoju gospodarki cyfrowej, zespół badawczy poczynił postępy w badaniach nad trójwymiarowym magazynem optycznym o bardzo dużej pojemności i ultrarozdzielczości. Dla Chin ogromne znaczenie ma przełamanie kluczowej, podstawowej technologii w dziedzinie przechowywania informacji i osiągnięcie zrównoważonego rozwoju gospodarki cyfrowej. Wyniki badań opublikowano 22 lutego 2024 roku w czasopiśmie Nature. Pierwszym autorem artykułu jest dr Hao Ruan z Szanghajskiego Instytutu Maszyn Optycznych (SIOM), a autorami korespondującymi są akademik Min Gu, dyrektor Instytutu Badań nad Układami Fotonicznymi Szanghajskiego Instytutu Technologii (SIT) i prof. Jing Wen Instytutu Technologii w Szanghaju (SIT). Dr Zhao Miao, stażysta podoktorski w SIPM i profesor Wen Jing z Shanghai Institute of Technology (SIT) są pierwszymi wspólnymi autorami.
W latach 80-tych akademik Gan Fuxi z Szanghajskiego Instytutu Maszyn Optycznych był pionierem w badaniach nad technologią cyfrowego przechowywania danych na dyskach optycznych w Chinach, a zespół badawczy był głęboko zaangażowany w dziedzinę przechowywania optycznego. Opierając się na bogatych podstawach badawczych i innowacyjnych rozwiązaniach technologicznych, opartych na technologii superrozdzielczości z podwójną wiązką i nośnikach luminescencji indukowanych agregacją, podczas zapisywania i odczytywania informacji przełamano granicę dyfrakcji, zrealizowano rozmiar punktu 54 nm, kanał odstęp między nośnikami danych o superrozdzielczości 70 nm i ukończono 100-warstwowe nagrywanie wielowarstwowe, równoważna pojemność pojedynczego dysku wynosi około 1,6 Pb. Po przyspieszonym teście starzenia, żywotność nośnika optycznego. Po przyspieszonym teście starzenia, żywotność nośnika optycznego wynosi ponad 40 lat, a współczynnik kontrastu fluorescencji po przyspieszonym wielokrotnym odczycie nadal wynosi 20,5:1. po raz pierwszy na rynku międzynarodowym zastosowano optyczną pamięć masową o bardzo dużej pojemności w skali Pb, która została wysoko oceniona przez recenzentów: „To przełomowa, innowacyjna technologia optycznego przechowywania w skali Pb…” W porównaniu z innymi istniejącymi technologiami, technologia ta zapewnia najwyższą gęstość powierzchni optycznej pamięci masowej pod względem wydajności…” „Wyniki badań mogą doprowadzić do przełomu w przechowywaniu archiwalnych danych w centrach danych, rozwiązując wyzwania technologii przechowywania związane z dużą pojemnością i oszczędnością energii …”.
Wszystko, od mikroskopii optycznej po technologię przechowywania optycznego, jest ograniczone limitem dyfrakcji optycznej. Wśród 125 najnowocześniejszych problemów naukowych świata opublikowanych przez Science w 2021 roku przekroczenie granicy dyfrakcyjnej jest jeszcze wyższe w dziedzinie fizyki. Pomyślny rozwój tego dysku optycznego o super rozdzielczości przełamuje ten problem fizyczny zarówno podczas zapisywania, jak i odczytywania informacji, co pomaga naszemu krajowi przełamać kluczowe technologie podstawowe w dziedzinie przechowywania i odegra główną rolę w gospodarce cyfrowej dużych zbiorów danych odpowiadają głównym potrzebom branży informatycznej. W przyszłości zespół badawczy przyspieszy oryginalne innowacje i badania nad kluczowymi technologiami, będzie promować integrację i industrializację optycznej pamięci masowej o bardzo dużej pojemności oraz rozszerzy jej wszechstronne zastosowanie w dziedzinie mikroobrazowania optycznego, wyświetlaczy optycznych, urządzeń optycznych przetwarzanie informacji i generowanie coraz doskonalszych innowacyjnych wyników.